Op zoek naar de beste fabrikanten van vacuümpompen? Dit artikel belicht de toonaangevende merken in de industrie voor 2024, zoals NASH, Edwards, Leybold en Atlas Copco. Elk bedrijf staat bekend om zijn innovatie en betrouwbaarheid in het produceren van hoogwaardige vacuümtechnologie. Of je nu pompen nodig hebt voor industriële toepassingen, wetenschappelijk onderzoek of alledaagse producten, deze merken hebben de norm gesteld. Ontdek de beste fabrikanten, hun geschiedenis en wat hen onderscheidt in de markt.
Vacuüm verwijst naar een ruimte met een aanzienlijk lagere gasinhoud dan atmosferische omstandigheden. In praktische technische toepassingen wordt een vacuüm gedefinieerd als elke omgeving waar de gasdruk lager is dan de atmosferische druk (101,325 Pa of 760 Torr op zeeniveau). De mate van vacuüm wordt gekarakteriseerd door de mate van deze drukverlaging, variërend van laag vacuüm tot ultrahoog vacuüm.
Echt vacuüm, of absolute nuldruk, vertegenwoordigt een theoretische toestand waarin een volume geen enkele materie bevat. Het bereiken van deze ideale toestand is echter praktisch onmogelijk vanwege fundamentele fysieke beperkingen, waaronder kwantumeffecten en de alomtegenwoordigheid van kosmische straling.
In industriële processen speelt vacuümtechnologie een cruciale rol in verschillende toepassingen, zoals afzetting van dunne lagen, elektronenmicroscopie en ruimtesimulatieruimten. Het vereiste vacuümniveau hangt af van de specifieke toepassing, waarbij sommige processen ultrahoog vacuüm vereisen (onder 10^-7 Pa) om moleculaire interferentie en contaminatie te minimaliseren.
Inzicht in vacuümconcepten is essentieel voor het optimaliseren van productieprocessen, met name in industrieën zoals halfgeleiderfabricage, ruimtevaarttesten en geavanceerd materiaalonderzoek. Het juiste ontwerp en onderhoud van vacuümsystemen zijn essentieel voor het garanderen van procesefficiëntie, productkwaliteit en een lange levensduur van de apparatuur in deze hightech productieomgevingen.
Vacuümgraad, ook wel vacuümniveau of vacuümkwaliteit genoemd, kwantificeert de mate van gasverwijdering uit een afgesloten ruimte, meestal uitgedrukt in drukeenheden. Het vertegenwoordigt de verdunning van gasmoleculen in een bepaald volume, waarbij lagere drukwaarden duiden op een hogere vacuümgraad. Deze parameter is van cruciaal belang in tal van industriële toepassingen, met name in omgevingen die nauwkeurig gecontroleerd moeten worden en vrij moeten zijn van verontreinigingen en ongewenste chemische reacties.
Bij de verwerking en productie van metaal speelt vacuümtechnologie een cruciale rol in verschillende kritieke processen:
De nauwkeurige regeling van de vacuümgraad is essentieel voor het optimaliseren van deze processen, omdat het een directe invloed heeft op de productkwaliteit, procesefficiëntie en materiaaleigenschappen. Bovendien zijn bij opkomende technologieën zoals additive manufacturing van metalen de vacuümcondities van groot belang om oxidatie te voorkomen en de productie van onderdelen met een hoge dichtheid en zonder defecten te garanderen.
Bij industriële metaalbewerking en productietoepassingen zijn twee primaire soorten vacuümgraden van cruciaal belang:
Absoluut vacuüm: Dit vertegenwoordigt de theoretische totale afwezigheid van gasmoleculen of -deeltjes. Hoewel het praktisch onmogelijk is om een perfect absoluut vacuüm te bereiken, dient het als een kritisch referentiepunt. Bij metaalbewerking wordt de absolute druk gemeten ten opzichte van deze perfecte vacuümtoestand. Deze meting is essentieel in processen zoals vacuümwarmtebehandeling, waar een nauwkeurige controle van de kameromgeving cruciaal is voor het bereiken van specifieke materiaaleigenschappen.
Relatief vacuüm (manometerdruk): Dit is het drukverschil tussen de interne druk van het systeem en de atmosferische omgevingsdruk. Dit wordt vaak overdruk genoemd en is de meest gebruikte meting in industriële vacuümsystemen. Relatief vacuüm is vooral belangrijk in processen zoals vacuümvormen van plaatmetaal, vacuümgieten en vacuümondersteund harstransfer gieten (VARTM) voor composieten. De aflezing van de overdruk geeft direct het effectieve vacuümniveau aan, wat cruciaal is voor procescontrole en kwaliteitsborging.
Inzicht in deze vacuümtypes is essentieel voor het optimaliseren van verschillende metaalproductieprocessen, waaronder:
Nauwkeurige meting en regeling van deze vacuümtypes hebben een directe invloed op de efficiëntie, kwaliteit en herhaalbaarheid van geavanceerde metaalproductieprocessen.
De waarde die wordt weergegeven op een vacuümmeter wordt vacuümgraad genoemd. Deze meting kwantificeert de mate waarin de huidige systeemdruk is verlaagd tot onder de atmosferische druk. De overdruk geeft in deze context het verschil weer tussen de atmosferische druk en de absolute druk in het vacuümsysteem.
Om vacuümmetingen te begrijpen, moet je rekening houden met een aantal belangrijke factoren:
1. Absolute druk versus overdruk: Terwijl absolute druk wordt gemeten ten opzichte van perfect vacuüm (nuldruk), wordt overdruk gemeten ten opzichte van atmosferische druk. In vacuümsystemen is de overdruk meestal negatief.
2. Meeteenheden: Vacuüm kan worden uitgedrukt in verschillende eenheden, waaronder torr, pascal (Pa), bar of inch kwik (inHg). De keuze van de eenheden hangt vaak af van de toepassing en regionale voorkeuren.
3. Vacuümbereiken: Verschillende vacuümmeters zijn ontworpen voor specifieke drukbereiken:
4. Soorten meters: Er worden verschillende soorten manometers gebruikt voor verschillende vacuümbereiken, zoals:
5. Omgevingsfactoren: Atmosferische drukvariaties als gevolg van weersomstandigheden en hoogte kunnen de aflezing van de meter beïnvloeden en moeten in aanmerking worden genomen voor nauwkeurige metingen.
6. Kalibratie: Regelmatige kalibratie van vacuümmeters is cruciaal om de nauwkeurigheid te garanderen, vooral bij kritische toepassingen zoals de productie van halfgeleiders of wetenschappelijk onderzoek.
Het nauwkeurig interpreteren van vacuümmetingen is essentieel voor het handhaven van procescontrole, het waarborgen van productkwaliteit en het optimaliseren van systeemprestaties in diverse industriële en wetenschappelijke toepassingen.
In de industrie wordt de vacuümgraad ook wel de relatieve einddruk genoemd. De relatie kan als volgt worden uitgedrukt:Vacuümgraad=Afmosferische druk-Absolute drukVacuümgraad=Afmosferische druk-Absolute drukVoor standaardomstandigheden wordt de atmosferische druk meestal genomen als 101325 Pa (Pascal). De uiteindelijke absolute druk varieert afhankelijk van het type vacuümpomp dat wordt gebruikt:
Uiteindelijke relatieve druk
Relatieve druk, ook wel overdruk genoemd, meet de druk in een vat ten opzichte van de atmosferische druk. Het geeft de werkelijke systeemdruk aan die lager is dan de atmosferische druk. Wanneer de lucht in de container wordt weggepompt, daalt de interne druk tot onder de externe atmosferische druk. Daarom wordt bij het uitdrukken van deze druk met behulp van relatieve druk of overdruk een negatief teken gebruikt om aan te geven dat de interne druk lager is dan de externe druk.
Ultieme absolute druk
De uiteindelijke absolute druk verwijst naar de druk in een vat in vergelijking met een perfect vacuüm, dat een drukwaarde van 0 Pa heeft. Vanwege technische beperkingen is het onmogelijk om een perfect vacuüm (0 Pa) te bereiken. Daarom is het vacuümniveau dat door een vacuümpomp wordt bereikt altijd hoger dan de theoretische vacuümwaarde. Wanneer deze waarde wordt uitgedrukt in absolute druk, is een negatief teken niet nodig. Als het vacuümniveau van een apparaat bijvoorbeeld wordt aangegeven als 0,098 MPa, betekent dit dat de absolute druk in de container 0,098 MPa hoger is dan het perfecte vacuüm.
Pompcapaciteit
Pompcapaciteit is een kritische factor die de pompsnelheid van een vacuümpomp meet, meestal uitgedrukt in eenheden zoals liters per seconde (L/s) of kubieke meter per uur (m³/h). Het houdt rekening met de leksnelheid van het systeem.
Een vacuümpomp met een hoge pompcapaciteit kan gemakkelijker het gewenste vacuümniveau bereiken, terwijl een pomp met een lage capaciteit traag kan zijn of niet in staat is het gewenste vacuümniveau te bereiken wanneer hetzelfde volume van een container wordt verpompt. Dit komt doordat het onmogelijk is om gaslekkage uit de pijpleiding of container volledig te voorkomen, en een hoge pompcapaciteit compenseert de vacuümafname als gevolg van lekkage.
Daarom wordt aanbevolen om een vacuümpomp met een hogere pompcapaciteit te kiezen bij het berekenen van de theoretische pompcapaciteit. De formule voor het berekenen van de pompcapaciteit wordt hieronder geïntroduceerd.
Voorbeeld berekening
Als de vacuümgraad van een apparaat bijvoorbeeld wordt aangegeven als 0,098 MPa, is het in werkelijkheid -0,098 MPa als het wordt uitgedrukt in overdruk. In absolute termen blijft het echter 0,098 MPa boven het perfecte vacuüm.
De conversiemethoden tussen Pa, KPa, MPa, mbar, bar, mmH2O, Psi worden in de volgende tabel weergegeven:
Conversietabel voor veelgebruikte drukeenheden in laboratoria
| Eenheden | Pa | KPa | MPa | bar | mbar | mmH2O | mmHg | p.s.i |
| Pa | 1 | 10-3 | 10-6 | 10-5 | 10-2 | 101.97×10-3 | 7.5×10-3 | 0.15×10-3 |
| KPa | 103 | 1 | 10-3 | 10-2 | 10 | 101.97 | 7.5 | 0.15 |
| MPa | 105 | 103 | 1 | 10 | 104 | 101.97×103 | 7.5×103 | 0.15×103 |
| bar | 105 | 102 | 10-1 | 1 | 103 | 10.2×103 | 750.06 | 14.5 |
| mbar | 102 | 10-1 | 10-4 | 10-3 | 1 | 10.2 | 0.75 | 14.5×10-3 |
| mmH2O | 10-1 | 9.807×10-3 | 9.807×10-6 | 98.07×10-6 | 98.07×10-3 | 1 | 73.56×103 | 1.42×10-3 |
| mmHg | 9.807×10-3 | 133.32×10-3 | 133.32×10-6 | 1.33×10-3 | 1.33 | 13.6 | 1 | 19.34×10-3 |
| p.s.i | 133.32×10-3 | 6.89 | 6.89×10-3 | 68.95×10-3 | 68.95 | 703.07 | 51.71 | 1 |
Het kiezen van de juiste vacuümpomp is cruciaal om de efficiëntie en effectiviteit van het proces dat hij ondersteunt te garanderen. Hier zijn de belangrijkste overwegingen om in gedachten te houden:
1. De vereiste vacuümgraad voor het proces
De werkdruk van de vacuümpomp moet voldoen aan de eisen van het proces. De geselecteerde vacuümgraad moet een halve tot een grootteorde hoger zijn dan die van de vacuümapparatuur. Als de vereiste vacuümgraad in absolute druk bijvoorbeeld 100 Pa is, moet de geselecteerde vacuümpomp een vacuümgraad van minstens 50-10 Pa hebben.
2. De vereiste pompcapaciteit voor het proces
De pompsnelheid van de vacuümpomp, oftewel het vermogen om gas, vloeistof en vaste stoffen te verpompen onder de werkdruk, wordt meestal uitgedrukt in eenheden zoals m³/h, L/s en m³/min. De specifieke berekening voor het selecteren van een vacuümpomp kan worden gebaseerd op de volgende formule:
Waar:
3. De samenstelling bepalen van het object dat wordt verpompt
Het begrijpen van de aard van het te verpompen object is essentieel voor het kiezen van de juiste vacuümpomp:
Door rekening te houden met deze factoren kunt u een vacuümpomp kiezen die voldoet aan de specifieke behoeften van uw proces, zodat u verzekerd bent van optimale prestaties en een lange levensduur.
Vacuümsystemen zijn essentieel in diverse industriële en wetenschappelijke toepassingen en vereisen verschillende vacuümniveaus om effectief te kunnen functioneren. Om deze verschillende vacuümniveaus te bereiken, is vaak een combinatie van vacuümpompen nodig die in verschillende drukbereiken werken. In dit artikel wordt ingegaan op de configuratie en pompsnelheid van vacuümsystemen, waarbij de nadruk ligt op het gebruik van hoog-, midden- en laagvacuümpompen.
Vacuümpomp met directe luchttoevoer
De eenvoudigste configuratie van een vacuümsysteem is een vacuümpomp met directe ontluchting, die direct in de atmosfeer uitmondt. Deze opstelling is geschikt voor laagvacuümtoepassingen, maar is niet geschikt om hoge vacuümniveaus te bereiken.
Meertraps vacuümunits
Voor systemen met hoog en gemiddeld vacuüm zijn meestal meertrapsunits nodig:
Het creëren van een effectief hoogvacuümsysteem met slechts één hoogvacuümpomp en één laagvacuümpomp is een uitdaging vanwege verschillende factoren:
Hoogvacuümpompen hebben beperkingen voor de druk die ze aankunnen in de voorfase. Als de druk in de voortrap een bepaalde drempel overschrijdt, kan de hoogvacuümpomp niet goed functioneren. Deze drukbeperking kan leiden tot een afname van de pompsnelheid, waardoor de continuïteit van de stroom wordt verstoord en de vacuümunit defect raakt.
Om het probleem van de doorstroomcontinuïteit aan te pakken, kan een middenvacuümpomp tussen de hoog- en laagvacuümpompen worden geplaatst. Deze tussenliggende pomp zorgt ervoor dat alle pompen binnen hun optimale drukbereik werken. Rootspompen, ook bekend als Roots boosterpompen, zijn ideaal voor dit doel omdat ze effectief kunnen werken in het middenvacuümbereik (enkele Pa tot enkele honderden Pa).
Voorpompen
De voorpomptijd is cruciaal, vooral voor vacuümunits met periodieke pompeisen. Traditionele hoogvacuümpompen hebben een initiële werkdruk in het bereik van enkele Pa, waardoor de voorpomp tot deze druk moet pompen voordat de hoofdpomp kan starten. Dit proces kan tijdrovend zijn, omdat de pompsnelheid afneemt met de druk.
Moleculaire drukpompen
Moleculaire boosterpompen bieden een oplossing door middelhoog- en hoogvacuümprestaties te combineren. Ze hebben een hoge compressieverhouding en een sterke pompcapaciteit in het middelste vacuümbereik, waardoor ze geschikt zijn om traditionele meertraps eenheden te vervangen. Deze pompen kunnen efficiënt werken in het bereik van 100-50 Pa, waardoor de last van het voorpompen aanzienlijk wordt verminderd en de algehele systeemefficiëntie wordt verbeterd.
Vereenvoudiging van hoogvacuümunits
Moleculaire boosterpompen kunnen hoogvacuümeenheden vereenvoudigen doordat er geen Roots-pompen meer nodig zijn. Voor grootschalige hoogvacuümtoepassingen kan het versterken van de voorpompcapaciteit van de voortrappomp de pomptijd verder verkorten. De voortrap kan ook meerdere apparaten bedienen, waardoor de configuratie van de vacuümunit wordt gestroomlijnd.
Middelzware vacuümtoepassingen
In middelzware vacuümtoepassingen die drukken in het bereik van 10-1 Pa vereisen, is vaak een drietraps Rootspompunit nodig. Moleculaire drukverhogingspompen kunnen echter de volledige pompsnelheid bereiken bij 10-1 Pa, waardoor ze een haalbare vervanging zijn voor tweetraps Roots-pompen in een drietraps middenvacuüminstallatie.
De configuratie en pompsnelheid van vacuümsystemen zijn cruciaal voor het efficiënt bereiken van de gewenste vacuümniveaus. Door de beperkingen en mogelijkheden van verschillende vacuümpompen te begrijpen, zoals hoog-, midden- en laagvacuümpompen, en geavanceerde oplossingen zoals moleculaire boosterpompen toe te passen, is het mogelijk om de prestaties van vacuümsystemen te optimaliseren en hun configuraties te vereenvoudigen. Deze aanpak zorgt ervoor dat vacuümsystemen effectief werken in verschillende toepassingen, van industriële processen tot wetenschappelijk onderzoek.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR