
在半導體封裝產(chǎn)線的機械臂末端,一個精密的真空吸盤必須即時產(chǎn)生并維持穩(wěn)定的抓取力,任何體積龐大或懼振動的傳統(tǒng)真空源都無法在此處立足。同樣,在一臺奔赴野外現(xiàn)場進行環(huán)境采樣的移動質譜儀內(nèi)部,其核心離子源需要潔凈的高真空環(huán)境,但旅途的顛簸卻足以讓精密渦輪停轉。這些矛盾場景,直指傳統(tǒng)渦輪分子泵在應用上的核心痛點:對安裝角度敏感、懼怕振動沖擊、系統(tǒng)集成笨重。日本大阪真空(Osaka Vacuum)推出的TG70F小型耐振動渦輪分子泵,正是為破解這些矛盾而生。它并非追求極限抽速的巨型泵,而是一款通過脂潤滑陶瓷軸承技術、獨特的緊湊型結構及主動破控制動,將高性能分子泵的可靠工作域,從固定的實驗室拓展至移動平臺與緊湊設備內(nèi)部的革命性高真空核心部件。
TG70F的核心設計哲學清晰而堅定:讓高性能渦輪分子泵擺脫對穩(wěn)定安裝基座與寬松空間的依賴,使其能像標準電子元器件一樣,被集成到任何角度、可能處于運動狀態(tài)的設備之中。
傳統(tǒng)渦輪分子泵因其高速旋轉的精密轉子(通常數(shù)萬RPM),對振動極為敏感,必須牢固安裝在穩(wěn)定基座上,且對安裝角度有嚴格要求。TG70F通過全系列創(chuàng)新設計,了這一范式:
動態(tài)耐受性:其“耐振動,可移動正在運轉的真空泵"的特性,使其能夠直接搭載于機械臂、移動檢測車、旋翼無人機載荷等運動部位,或在運輸工具內(nèi)部持續(xù)工作,為動態(tài)過程提供實時真空。
空間自由度:支持 “360度任意角度安裝"。無論是水平、垂直、倒置,還是隨著設備姿態(tài)任意傾斜,TG70F均可正常啟動并穩(wěn)定運行,為設備結構設計提供了自由。
系統(tǒng)輕量化:通過優(yōu)化,其本體重量控制在3公斤(ISO法蘭)至5公斤(CF法蘭),結合其“輔助泵可以使用隔膜泵"的設計,使得整個前級真空系統(tǒng)得以小型化和輕量化,大幅降低了集成門檻和成本。
1. 脂潤滑陶瓷軸承與剛性轉子設計:振動的終結
TG70F實現(xiàn)耐振能力的核心,在于其軸承系統(tǒng)與轉子動力學的革命。它采用長壽命脂潤滑的陶瓷球軸承。陶瓷材料(如氮化硅)相比傳統(tǒng)鋼軸承,具有更低的密度、更高的硬度、優(yōu)異的耐磨性和熱穩(wěn)定性,能有效抑制高速下由振動引起的微動磨損,并降低啟停過程中的扭矩峰值。
同時,轉子和軸系經(jīng)過精密動平衡,并采用高剛性設計,使整個旋轉系統(tǒng)具有高的固有頻率,能有效抵御外部寬頻振動干擾,避免共振,從而確保在復雜工況下的運行平穩(wěn)性與長壽命。
2. 一體/分體式靈活供電與智能破控:快速啟停的保障
TG70F提供TC75(泵與控制器一體型)和TC76(分離型)兩種控制器選項。一體型設計大程度節(jié)省空間,便于直接集成;分離型則適用于控制器需集中布置的場合??刂破鞑捎酶咝У腄C 24V輸入,大功耗僅120W,節(jié)能且易于配備備用電池。
其“使用破控功能可迅速停止"是一項關鍵安全與效率設計。在需要緊急停止或設備移動前,控制器可反向施加電流,使高速轉子在極短時間內(nèi)制動,相比自然停轉(約需5-6.5分鐘)大幅縮短了等待時間,提升了設備的響應速度和操作安全性。
3. 針對輕氣體的高壓縮比與穩(wěn)定排氣
除了機械結構的創(chuàng)新,TG70F在核心抽氣性能上也有針對性突破。其對于氫氣(H?)的大壓縮比高達1×10?。這一指標意味著它在處理氫氣、氦氣等輕質氣體時,能有效防止其從排氣側反向擴散回高真空側,從而在需要極限真空或存在大量輕氣體的工藝(如某些半導體工藝、氫離子源)中,能更快獲得并維持更低的壓力。同時,其“在高倍壓的情況下也可以連續(xù)運轉,排氣性能安定",展現(xiàn)了良好的過載耐受性與工藝適應性。
下表清晰列出了TG70F的核心技術規(guī)格,并將其與同等性能級別的傳統(tǒng)渦輪分子泵進行概念化對比,以凸顯其設計優(yōu)勢:
| 參數(shù)類別 | TG70F 規(guī)格 | 同等性能傳統(tǒng)渦輪泵的典型局限 |
|---|---|---|
| 核心特性 | 360°任意角度安裝,耐振動,可移動運行 | 通常要求固定角度(如水平),嚴禁在振動環(huán)境下運行 |
| 排氣速度 | N?: 70/75 L/s; H?: 40/45 L/s | 性能相當,但無安裝角度和耐振優(yōu)勢 |
| 大壓縮比 | N?: ≥1×10?; H?: 1×10? | H?壓縮比通常低1-2個數(shù)量級 |
| 極限壓力 | <5×10?? Pa (ISO法蘭) / <1×10?? Pa (CF法蘭) | 可達同級,但系統(tǒng)更笨重 |
| 啟動時間 | 2 - 2.5 分鐘 | 相當 |
| 停止時間 | 自然停止約1200秒,破控功能可迅速停止 | 自然停止時間長,通常無快速制動 |
| 安裝與重量 | 重量: 3 kg (ISO) / 5 kg (CF) | 重量與體積通常大50%-100% |
| 前級泵需求 | 推薦輔助泵 ≥25 L/min,可使用小型隔膜泵 | 需要更大、更重的前級泵 |
| 控制器 | 一體型(TC75)或分離型(TC76),DC24V, 120W | 多為分離式,功耗與體積較大 |
TG70F的獨特性能,使其在多個前沿領域成為不可替代的選擇:
移動與便攜式分析儀器:作為車載、機載、船載質譜儀、激光誘導擊穿光譜儀的核心真空部件,確保儀器在運輸與現(xiàn)場顛簸中仍能獲得并保持分析所需的潔凈高真空。
工業(yè)自動化與機器人:集成于半導體/面板搬運機械臂的真空末端執(zhí)行器、真空吸附平臺,提供穩(wěn)定、快速響應的真空源,實現(xiàn)精密元件的無損抓取與定位。
緊湊型科研與工業(yè)設備:用于桌面型電子顯微鏡、小型鍍膜設備、離子注入模塊等空間受限的設備內(nèi)部,為其核心工藝腔室直接提供高真空。
特殊環(huán)境研究裝置:在加速器束線、空間環(huán)境模擬艙的可動部件、核聚變研究裝置的某些模塊中,需要在有限空間和復雜力學環(huán)境下維持局部高真空。
高制造與表面處理:適用于FPD制造、電子槍排氣、光學器件鍍膜等工藝中需要靈活布局真空泵站的環(huán)節(jié)。
大阪真空TG70F小型耐振動渦輪分子泵,通過脂潤滑陶瓷軸承技術、方位的安裝適應性、針對輕氣體的高壓縮比以及靈活高效的電源控制方案,成功地將渦輪分子泵從一個需要被小心伺候的“精密儀器",轉變?yōu)橐粋€可以無縫嵌入現(xiàn)代精密設備動力系統(tǒng)的“高真空引擎模塊"。
它代表的不僅是技術的進步,更是應用理念的革新:高真空的獲取可以更柔性、更動態(tài)、更貼近工藝點本身。在自動化、移動化、集成化日益成為高制造與前沿科研核心特征的今天,TG70F這樣的設備正以其獨特的價值,悄然拓展著真空技術的應用邊界,成為驅動下一代精密設備創(chuàng)新的關鍵使能部件。