¿Cómo elegir el tamaño adecuado de la brida de fibra óptica en hornos de vacío industriales grandes?
Al seleccionar el tamaño adecuado de bridas de fibra óptica (pasamuros sellados al vacío para fibra óptica) para hornos de vacío industriales grandes, es necesario considerar de forma integral el nivel de vacío objetivo del horno, las especificaciones físicas de las interfaces pre-reservadas del cuerpo del horno, la cantidad de canales de fibra óptica (número de núcleos) y la temperatura ambiental en la interfaz.
Las siguientes son las bases específicas de selección y los métodos de práctica de ingeniería:
1. Selección del tipo de brida según los requisitos de vacío (series KF, ISO o CF)
Los hornos industriales con diferentes niveles de vacío tienen formas de sellado de interfaz y estándares de brida completamente diferentes:
- Sistemas de vacío medio/alto (generalmente en el nivel de 1 \times 10^{-5}\ \text{Pa} y superiores):
- Se recomienda seleccionar la serie de bridas de desconexión rápida KF (Klein Flange) (por ejemplo, KF16, KF25, KF40, KF50).
- Estas bridas utilizan juntas tóricas de caucho de flúor (Viton) y abrazaderas para sellar, y se caracterizan por un desmontaje rápido y una alta relación costo-efectividad.
- Sistemas de vacío ultra alto (UHV, mejor que 1 \times 10^{-7}\ \text{Pa}, que requieren tasas de fuga extremadamente bajas):
- Se deben seleccionar las bridas de sellado metálico con borde afilado de la serie CF (ConFlat) (por ejemplo, CF16, CF35, CF63).
- Estas bridas utilizan bordes afilados metálicos en la superficie de la brida para cortar una junta de cobre libre de oxígeno, logrando una deformación de sellado que puede alcanzar tasas de fuga extremadamente bajas y es resistente a la cocción.
2. Método de ingeniería de “transición de reducción de diámetro” para interfaces de hornos de vacío grandes (clave)
- Punto de dolor de ingeniería:
Los hornos de vacío industriales grandes tienen un gran espesor de pared. Para cumplir con el gran caudal de bombeo o el diámetro de la tubería principal, las interfaces pre-reservadas en el cuerpo del horno suelen ser bridas grandes de la serie ISO-K/ISO-F de gran tamaño (por ejemplo, ISO 63, ISO 100, ISO 160, etc.). - Solución (brida reductora):
Dado que la fibra óptica en sí es muy delgada (generalmente el diámetro de la cubierta es de solo 125\ \mu\text{m}), el pasamuros sellado de fibra óptica no requiere una apertura física muy grande. Si se fabrica directamente una brida de fibra óptica de gran diámetro correspondiente a tamaños como ISO 100, el costo será muy alto y el mantenimiento será inconveniente. - Práctica de ingeniería habitual:
En la interfaz grande ISO del cuerpo del horno, instale una brida reductora de vacío estándar (por ejemplo, un conector de transición de “ISO 100 a KF25” o “ISO 63 a CF35”), y luego conecte la brida sellada de fibra óptica de tamaño estándar a esta interfaz reductora. De esta manera, se aprovecha la interfaz de brida grande existente del horno y se reduce el costo de personalización y mantenimiento de la brida de fibra óptica.
3. Selección del tamaño de la brida según el número de canales de fibra óptica (número de núcleos)
El número de canales de fibra óptica que deben pasar por cada brida de fibra óptica determina directamente el tamaño mínimo requerido de la brida:
- Un/doble cabezal (1 a 2 núcleos): Se puede alojar fácilmente con KF25 o CF35, la estructura es más compacta.
- Múltiples cabezales (4 núcleos, 8 núcleos, 16 núcleos o más):
Para garantizar la resistencia estructural y evitar interferencias de señal al sellar múltiples fibras ópticas dentro de la brida, se debe dejar un espacio de seguridad suficiente entre los orificios de sellado. Generalmente, cuanto mayor sea el número de canales, mayor deberá ser el tamaño de la brida, por ejemplo, se deben seleccionar bridas KF40, KF50 o más grandes.
4. Consideración de la temperatura ambiental en la interfaz
- Aunque la temperatura dentro del horno de vacío es extremadamente alta, la interfaz de la brida generalmente se encuentra en la pared exterior del horno. Si la pared exterior del horno está equipada con una camisa de enfriamiento por agua, la temperatura en la interfaz suele estar a temperatura ambiente o por debajo de 100\ ^{\circ}\text{C}. En este caso, se puede utilizar una brida de vacío normal.
- Si el horno no tiene enfriamiento por agua, la temperatura de la interfaz puede aumentar debido a la conducción de calor. Si la temperatura de trabajo de la interfaz está entre 120\ ^{\circ}\text{C} y 250\ ^{\circ}\text{C}, se deben seleccionar bridas metálicas de la serie CF (para evitar el envejecimiento y fallo del anillo de goma) y personalizar bridas selladas al vacío de fibra óptica resistentes a altas temperaturas.
5. Recomendación de producto oficial de DaCheng YongSheng (OFSCN®) correspondiente
Para entornos de alto vacío/ultra alto vacío como hornos de vacío industriales, DaCheng YongSheng ofrece bridas selladas al vacío de fibra óptica OFSCN® de alto rendimiento (OFSCN® Fiber Optic Vacuum Sealed Flange):
- Especificaciones técnicas:
- Clasificación de especificaciones: Divididas en dos series, CF y KF.
- Forma de la interfaz: Pueden ser macho y hembra, compatibles con cabezales simples y múltiples.
- Indicadores de vacío: La serie KF tiene un vacío mejor que 1 \times 10^{-5}\ \text{Pa}; la serie CF tiene un vacío mejor que 1 \times 10^{-7}\ \text{Pa}.
- Resistencia a la temperatura: Normalmente para uso a temperatura ambiente, se pueden personalizar productos de alto rendimiento resistentes a altas temperaturas de hasta 250\ ^{\circ}\text{C}.
A continuación se muestran las imágenes de presentación oficiales de esta serie de productos:
