Mỡ chân không Edwards và các loại mỡ chuyên dụng cho hệ thống chân không

Trong hệ thống chân không, mỡ bôi trơn không chỉ có nhiệm vụ giảm ma sát. Tùy vị trí sử dụng, mỡ còn phải đảm bảo độ kín, áp suất hơi thấp, hạn chế phát khí, chống kẹt ren, chịu nhiệt hoặc kháng hóa chất.

Sử dụng sai loại mỡ có thể gây ra nhiều vấn đề như:

- Tăng thời gian hút chân không.

- Không đạt được áp suất cuối yêu cầu.

- Làm bẩn buồng chân không và sản phẩm.

- Gây nhiễm silicone trong quá trình PVD, coating hoặc phân tích.

- Làm O-ring trương nở, chai cứng hoặc mất tính đàn hồi.

- Tăng ma sát, gây kẹt van và các cơ cấu chuyển động.

- Phản ứng nguy hiểm trong môi trường oxy hoặc hóa chất mạnh.

Danh mục mỡ chân không do Edwards cung cấp gồm nhiều nhóm sản phẩm như Apiezon, Fomblin, Krytox, PFPE, silicone và mỡ chân không đa dụng. Mỗi loại được thiết kế cho một phạm vi áp suất, nhiệt độ và điều kiện công nghệ khác nhau.

1. Mỡ chân không Apiezon

Apiezon là dòng mỡ gốc hydrocarbon chuyên dùng trong các hệ thống chân không khoa học và công nghiệp. Phần lớn sản phẩm Apiezon không chứa silicone, giúp hạn chế hiện tượng mỡ lan khỏi vị trí bôi và giảm nguy cơ nhiễm bẩn bề mặt.

Đây là ưu điểm quan trọng đối với:

• Hệ thống PVD và coating.
• Kính hiển vi điện tử.
• Thiết bị phân tích khối phổ.
• Thiết bị quang học.
• Phòng thí nghiệm chân không.
• Hệ thống yêu cầu độ sạch bề mặt cao.

Apiezon M Grease

Apiezon M là mỡ chân không đa dụng, thích hợp cho các ứng dụng chân không cao ở nhiệt độ môi trường, thông thường khoảng 10–30°C.

Đặc điểm nổi bật:

• Không chứa silicone và halogen.
• Áp suất hơi khoảng 1,7 \times 10^E-9 Torr tại 20°C.
• Khả năng bôi trơn và làm kín tốt.
• Hạn chế hiện tượng mỡ lan trên bề mặt.
• Có khả năng hấp phụ một phần tạp chất hydrocarbon.
• Dễ làm sạch bằng dung môi hydrocarbon phù hợp.

Ứng dụng tiêu biểu:

• Bôi trơn và hỗ trợ làm kín O-ring.
• Van chân không, khớp nối và các chi tiết chuyển động chậm.
• Bảo dưỡng thiết bị chân không.
• Thiết bị phân tích, quang phổ và coating.
• Các hệ thống làm việc ở nhiệt độ phòng.

Apiezon M không phải lựa chọn tối ưu cho vị trí thường xuyên chịu nhiệt độ cao.

Apiezon L Grease

Apiezon L là mỡ áp suất hơi rất thấp, phù hợp với hệ thống chân không cao và siêu cao ở nhiệt độ môi trường.

Đặc điểm nổi bật:

• Áp suất hơi khoảng 7 \times 10^E-11Torr tại 20°C.
• Không chứa silicone và halogen.
• Khả năng phát khí thấp.
• Chống hiện tượng “creep” hoặc lan mỡ.
• Có khả năng chịu bức xạ.
• Phù hợp với các hệ thống nhạy cảm với nhiễm bẩn.

Ứng dụng:

• Hệ thống chân không cao và siêu cao.
• Kính hiển vi điện tử.
• Thiết bị phân tích bề mặt.
• Khối phổ và quang phổ.
• Buồng PVD, bay hơi kim loại và coating.
• Thiết bị nghiên cứu khoa học.

Cần lưu ý rằng chân không siêu cao sử dụng gioăng kim loại CF thường không bôi mỡ trực tiếp lên bề mặt làm kín. Apiezon L chỉ nên sử dụng tại đúng vị trí được nhà sản xuất thiết bị cho phép.

Apiezon N Grease

Apiezon N có độ đặc và tính đàn hồi cao hơn, giúp tạo lớp đệm cho các mối nối thủy tinh hoặc bộ phận chịu rung động.

Ứng dụng phù hợp:

• Thiết bị chân không nhiệt độ thấp.
• Hệ thống cryogenic.
• Mối nối thủy tinh với thủy tinh.
• Van thủy tinh, khóa burette và thiết bị phòng thí nghiệm.
• Vị trí cần giảm rung và hạn chế nứt vỡ.

Ở nhiệt độ siêu thấp, sản phẩm chủ yếu hỗ trợ làm kín và tạo đệm; không nên mặc nhiên coi đây là mỡ bôi trơn cho mọi cơ cấu chuyển động cryogenic.

Apiezon T Grease

Apiezon T được phát triển cho phạm vi nhiệt độ trung bình, với khoảng làm việc tham khảo từ 10 đến 120°C và độ đặc tối ưu ở khoảng 25–50°C.

Sản phẩm thích hợp cho:

• Thiết bị chân không có gia nhiệt vừa phải.
• Van và khớp nối gần vùng nhiệt.
• Hệ thống thí nghiệm có chu kỳ thay đổi nhiệt độ.
• Các vị trí mà Apiezon M hoặc L trở nên quá mềm do nhiệt.

Apiezon H Grease

Apiezon H là mỡ chân không chịu nhiệt cao. Phạm vi làm việc điển hình có thể từ khoảng −10 đến 240°C, tùy điều kiện thực tế và yêu cầu của thiết bị.

Đặc điểm:

• Không nóng chảy theo cách thông thường.
• Áp suất hơi thấp.
• Không chứa silicone.
• Có độ bám tốt trên bề mặt.
• Phù hợp với các ứng dụng chân không có nhiệt độ cao.

Ứng dụng:

• Lò chân không.
• Thiết bị sấy chân không.
• Van và cơ cấu truyền động gần buồng gia nhiệt.
• Hệ thống coating có chu kỳ gia nhiệt.
• Thiết bị nghiên cứu nhiệt độ cao.

Không nên sử dụng mỡ trong vùng nhiệt vượt giới hạn cho phép hoặc tại bề mặt tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm nếu chưa đánh giá nguy cơ nhiễm bẩn.

Apiezon AP100 Grease

Apiezon AP100 là mỡ chân không siêu cao có chứa PTFE, tập trung vào khả năng bôi trơn và chống kẹt.

Đặc điểm:

• Áp suất hơi khoảng 7 \times 10^E-11 Torr tại 20°C.
• Khả năng bôi trơn rất cao.
• Chống kẹt và chống mài mòn.
• Không chứa silicone.
• Phù hợp với nhiệt độ môi trường khoảng 10–30°C.

Ứng dụng:

• Ren, vít và chi tiết kim loại nhỏ.
• Cơ cấu truyền động trong chân không.
• Động cơ bước và hộp số nhỏ.
• Khóa, van và khớp thủy tinh.
• Vị trí chịu tải cần hạn chế hiện tượng bó kẹt.

Apiezon AP101 Grease

Apiezon AP101 cũng chứa PTFE và có khả năng chống kẹt tốt, nhưng được định hướng nhiều hơn cho chân không thấp đến trung bình và môi trường ăn mòn.

Đặc điểm:

• Áp suất hơi nhỏ hơn 10^E-5 Torr tại 20°C.
• Chịu nước, alcohol, ketone và ester.
• Có khả năng chống dung dịch acid và kiềm.
• Chống ăn mòn và bó kẹt trên bề mặt kim loại.
• Phù hợp cho khớp thủy tinh và các cơ cấu chịu tải.

AP101 không nên được chọn thay cho AP100 hoặc Apiezon L trong hệ thống chân không cao, siêu cao có yêu cầu phát khí cực thấp.

2. Mỡ PFPE AR555

AR555 là mỡ gốc PFPE – perfluoropolyether, thường được lựa chọn khi mỡ hydrocarbon thông thường không đáp ứng được yêu cầu về hóa chất, nhiệt độ hoặc độ ổn định.

Ưu điểm chung của mỡ PFPE:

• Khả năng kháng oxy hóa tốt.
• Ít phản ứng với nhiều loại hóa chất.
• Áp suất hơi thấp.
• Ổn định trong môi trường chân không.
• Phù hợp với các ứng dụng công nghiệp và bán dẫn khắt khe.

AR555 có thể được xem xét cho vòng bi, cơ cấu truyền động, van hoặc các bộ phận được chỉ định trong thiết bị chân không. Việc sử dụng phải căn cứ vào tài liệu kỹ thuật của đúng model thiết bị, đặc biệt với bơm chân không khô và thiết bị bán dẫn.

3. Mỡ chân không Fomblin CR862

Fomblin CR862 là mỡ PFPE chuyên dụng có khả năng ổn định hóa học cao. Sản phẩm phù hợp với những môi trường mà mỡ hydrocarbon có nguy cơ bị oxy hóa, phân hủy hoặc phản ứng với khí công nghệ.

Ứng dụng có thể bao gồm:

• Hệ thống chân không sử dụng khí oxy hóa.
• Công nghiệp hóa chất.
• Thiết bị bán dẫn.
• Van và bộ truyền động chân không.
• Cơ cấu yêu cầu mỡ trơ hóa học.
• Thiết bị có điều kiện vận hành khắc nghiệt.

Khi sử dụng cho hệ thống oxy hoặc khí phản ứng, cần kiểm tra chứng nhận và điều kiện sử dụng của đúng mã sản phẩm. Không nên chỉ dựa vào việc sản phẩm thuộc nhóm PFPE để kết luận rằng mỡ phù hợp với mọi nồng độ oxy và mọi mức áp suất.

4. Mỡ chân không Fomblin YVAC3

Fomblin YVAC3 là mỡ PFPE dành cho các ứng dụng chân không yêu cầu độ sạch, độ ổn định và khả năng kháng hóa chất cao.

Sản phẩm thường được cân nhắc cho:

• Van chân không.
• Khớp nối và gioăng làm kín.
• Thiết bị bán dẫn.
• Hệ thống xử lý khí công nghệ.
• Thiết bị chân không có môi trường hóa chất.
• Các vị trí cần hạn chế dầu mỡ hydrocarbon.

Trong danh mục có thể xuất hiện YVAC3 với các mã hàng khác nhau, chẳng hạn J11350004 và H11350020. Khi đặt hàng cần kiểm tra mã phụ tùng tương thích, khối lượng đóng gói và thị trường cung cấp.

5. Mỡ Krytox LVP

Krytox LVP là mỡ PFPE được thiết kế cho các ứng dụng chân không và điều kiện vận hành khắt khe. Dòng mỡ Krytox nổi bật nhờ tính trơ hóa học, khả năng làm việc trong dải nhiệt rộng và độ ổn định lâu dài.

Ứng dụng:

• Thiết bị chân không công nghiệp.
• Cơ cấu van và vòng bi.
• Hệ thống hàng không, vũ trụ.
• Thiết bị hóa chất.
• Hệ thống sử dụng khí phản ứng.
• Vị trí có chu kỳ nhiệt độ và áp suất lớn.

Krytox không được trộn trực tiếp với mỡ hydrocarbon hoặc silicone. Trước khi chuyển đổi, chi tiết phải được tháo, làm sạch hoàn toàn và kiểm tra tương thích vật liệu.

6. Mỡ Krytox EG3000 PFPE

EG3000 là mỡ PFPE cao cấp dùng cho các điều kiện đòi hỏi độ ổn định và độ sạch cao.

Sản phẩm có thể được sử dụng trong:

• Thiết bị bán dẫn.
• Hệ thống chân không công nghệ cao.
• Vòng bi và bộ truyền động đặc biệt.
• Van chân không.
• Cơ cấu vận hành trong môi trường hóa chất hoặc nhiệt độ khắc nghiệt.

Do giá trị sản phẩm cao, EG3000 chỉ nên được sử dụng tại đúng vị trí và đúng lượng theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Bôi quá nhiều mỡ không giúp làm kín tốt hơn mà còn có thể tăng phát khí và làm bẩn hệ thống.

7. Mỡ silicone HVG

Silicone Grease HVG là mỡ chân không gốc silicone, thường dùng để hỗ trợ làm kín và bôi trơn trong các hệ thống chân không thông dụng.

Ưu điểm:

• Chống nước tốt.
• Dễ sử dụng.
• Tính ổn định tương đối tốt.
• Phù hợp với nhiều ứng dụng phòng thí nghiệm và chân không phổ thông.
• Chi phí thấp hơn nhiều dòng mỡ PFPE chuyên dụng.

Tuy nhiên, mỡ silicone có thể lan trên bề mặt và tạo nhiễm bẩn silicone. Vì vậy cần thận trọng khi sử dụng trong:

• PVD và coating.
• Sơn hoặc xử lý bề mặt.
• Phân tích khối phổ.
• Kính hiển vi điện tử.
• Thiết bị bán dẫn.
• Các công đoạn yêu cầu độ bám dính cao.

8. High Vacuum Grease – mỡ chân không đa dụng

High Vacuum Grease 14 oz là sản phẩm đóng gói dung lượng lớn, phù hợp với công việc bảo dưỡng và lắp ráp chân không thông thường.

Ứng dụng có thể gồm:

• Bôi trơn nhẹ cho O-ring.
• Hỗ trợ lắp gioăng chân không.
• Van và khớp nối.
• Buồng chân không công nghiệp.
• Thiết bị phòng thí nghiệm.
• Công việc bảo trì định kỳ.

Trước khi sử dụng vẫn cần xác định thành phần mỡ, áp suất hơi, nhiệt độ làm việc và khả năng tương thích với khí công nghệ.

Bảng hướng dẫn chọn nhanh