Ambientes de vácuo mais limpos oferecem ganhos experimentais e de fabricação

Uma nova parceria entre a ANCORP e a LOS Vacuum Products permitirá que cientistas e engenheiros otimizem as condições de vácuo para seus processos, explorando as propriedades do alumínio e do titânio

À medida que a ciência e a tecnologia continuam quebrando novos limites, há uma demanda crescente por ambientes de vácuo mais limpos e controláveis ​​que possam ser adaptados às necessidades de cada aplicação. Seja para experimentos precisos em física quântica ou para a fabricação em massa de chips de computador, cientistas e engenheiros estão procurando equipamentos de alto desempenho que possam atingir condições de ultra-alto vácuo (UHV) ou extremo alto vácuo (XHV) enquanto também trabalham dentro das restrições de sua aplicação .

Embora os sistemas de vácuo feitos de aço inoxidável continuem sendo a tecnologia de escolha para a maioria dos processos, aplicações especializadas que requerem condições UHV ou XHV podem se beneficiar das propriedades oferecidas por materiais alternativos, como alumínio e titânio. Em centros de pesquisa com aceleradores de partículas, por exemplo, o alumínio tornou-se popular para sistemas de linhas de luz porque dissipa a radiação com mais eficiência do que o aço inoxidável. Também retém menos magnetismo residual, minimizando qualquer possível influência nos fortes campos magnéticos usados ​​para direcionar o feixe.

"Mais cientistas e engenheiros estão vendo os benefícios do uso de alumínio e titânio para seus processos UHV ou XHV", comenta Tom Bogdan, vice-presidente de desenvolvimento de negócios da ANCORP, fabricante de câmaras de vácuo, válvulas e componentes com sede nos EUA. "Instalações científicas de grande escala e a comunidade de P&D oferecem ambientes ricos para essas tecnologias avançadas, enquanto o setor comercial também está começando a usar o alumínio para melhorar as condições do processo de fabricação de alta precisão."

A ANCORP projeta e fabrica sua própria linha de equipamentos de vácuo e também estabeleceu uma instalação dedicada à construção de câmaras personalizadas de aço inoxidável. Agora, a empresa formou uma parceria com a LOS Vacuum Products, especializada na fabricação de hardware de vácuo de alumínio e titânio, para permitir que seus clientes explorem esses materiais de alto desempenho em seus processos UHV e XHV. "Esta é uma grande parceria entre duas empresas focadas em fornecer soluções de vácuo de alto desempenho para seus clientes", comenta Bogdan. "LOS Vacuum se beneficiará de nossa capacidade de fazer conexões com o mercado global, enquanto ganhamos ao adicionar sua tecnologia exclusiva ao nosso portfólio de produtos."

A LOS Vacuum Products foi criada em 2013 para projetar e construir câmaras de vácuo sob medida para aplicações UHV e XHV. "Alumínio e titânio estão se tornando mais populares para atender aos crescentes requisitos de desenvolvimento de tecnologia mais limpa e precisa", diz Eric Jones, fundador e proprietário da empresa. Embora a demanda inicial tenha se originado principalmente da comunidade de pesquisa, Jones relata o crescente interesse de fabricantes de equipamentos voltados para o setor de semicondutores, bem como de mercados emergentes para sistemas médicos e produção de células solares. "À medida que essas tecnologias crescem, o ambiente de vácuo torna-se extremamente importante", diz ele.

Uma das principais vantagens do alumínio é que ele é mais rápido e fácil de usinar do que o aço inoxidável e, portanto, oferece mais flexibilidade para incorporar recursos personalizados ao projeto. Sua condutividade térmica superior também permite que uma câmara de alumínio aqueça mais rápido e uniformemente, o que acelera o processo de cozimento necessário para atingir as condições UHV ou XHV. "O aço inoxidável precisa ser muito mais quente para dessorver as moléculas de gás e os contaminantes da superfície da câmara de vácuo, e isso requer mais energia por um longo período de tempo", explica Jones. "O alumínio reduz o custo de propriedade e o impacto ambiental, o que, combinado com sua capacidade de fabricação aprimorada, o torna uma opção atraente para o setor de semicondutores."

Por outro lado, as câmaras de vácuo feitas de titânio oferecem uma melhor opção para experimentos em física quântica, pois sua resistência e peso extras fornecem mais estabilidade para processos que se beneficiam da geração de harmônicos, e também são favorecidas para aplicações onde é essencial eliminar qualquer magnetismo sinais. O titânio também atua como um coletor para a absorção de hidrogênio – um contaminante comum ao usar aço inoxidável em ambientes UHV ou XHV – o que permite que os sistemas de vácuo de titânio suportem condições XHV até cerca de 10–13 Torr.