Автоматический дроссельный вакуумный клапан-бабочка APC

Автоматический клапан-бабочка с регулированием давления предназначен для работы в вакуумных камерах, в которых требуется поддерживать стабильное технологическое давление или выполнять плавное дросселирование потока между камерой и форвакуумным либо высоковакуумным насосом. В отличие от обычных отсечных клапанов, данный тип арматуры использует поворотную заслонку в качестве регулирующего органа. Изменяя угол открытия диска относительно оси потока, клапан изменяет проводимость проходного сечения и тем самым регулирует эффективную быстроту откачки. За счёт этого давление в камере удерживается на уровне, заданном пользователем или системой управления.

Основой работы клапана является встроенный интеллектуальный алгоритм. При первичном пуске контроллер учитывает объём камеры, характер притока технологического газа и производительность насоса и на основании этих параметров сам формирует набор коэффициентов для ПИД-регулирования. Далее оператор или верхняя система (через аналоговый вход 0–10 V или интерфейс RS485) передаёт заданное процессное давление. Контроллер сравнивает его с текущим давлением, поступающим от плёночного (мембранного) вакуумметра по сигналу 0–10 V DC, вычисляет требуемый угол открытия диска и устанавливает его с точностью до ±0,1 % от полного хода. Высокая позиционная разрядность 16384 шагов обеспечивает очень плавное регулирование и позволяет работать на малых открываниях, где обычные пневмоклапаны дают ступенчатый расход.

Клапан выполнен по интегрированной схеме. В одном корпусе размещены поворотная заслонка, электропневматический модуль, датчик положения и клеммные разъёмы связи. Питание осуществляется от безопасного источника DC 24 V ±10 % через разъём DB9, что полностью соответствует промышленным шкафам управления и не требует отдельного источника переменного тока вблизи вакуумной установки. Поддерживаются два канала обмена: аналоговое управление 0–10 V (задание открытия или давления) и интерфейс RS485 (DB9), что упрощает интеграцию с контроллерами напылительных, травильных и литографических установок.

Конструктивно клапан рассчитан на монтаж в любую пространственную ориентацию. Это особенно удобно при модернизации действующих стендов, когда направление потока и расположение вакуумметра уже заданы. Корпус и заслонка выполняются из коррозионностойкой стали 316L, уплотнение устанавливается из FKM либо из FFKM для процессов, чувствительных к дегазации. Такая комбинация материалов позволяет эксплуатировать клапан в диапазоне давлений 1,2×10⁵ Па до 1,0×10⁻⁶ Па, а суммарная утечка при этом не превышает 1,3×10⁻¹⁰ Па·м³/с, что достаточно для большинства высоковакуумных технологических линий.

За счёт быстрого срабатывания (время переключения не более 0,9 с) клапан может использоваться не только как регулирующий, но и как отсечной при защите камеры от резкого роста давления. Дифференциальное открытие не более 1,2×10⁵ Па позволяет включать клапан при наличии остаточного давления со стороны камеры. Наличие двух режимов управления, по давлению и по позиции, делает этот тип арматуры универсальным: в технологическом цикле можно работать по давлению, а в сервисном режиме зафиксировать заслонку на конкретном угле.

Область применения охватывает тонкоплёночные процессы, осаждение покрытий (PVD, CVD), рост кристаллов, ионно-лучевое травление, производство плоских дисплеев и солнечных элементов, а также общепромышленные вакуумные процессы, где подача реактивного газа должна уравновешиваться вакуумной откачкой. В этих случаях именно скорость и плавность регулирования определяют стабильность слоя и повторяемость партии.

Технические характеристики

Габаритные размеры (фрагмент)

Область применения

Клапан предназначен для процессов тонкоплёночного осаждения, роста кристаллов, ионно-лучевого травления, производства плоских дисплеев и солнечных фотоэлектрических элементов, а также для промышленного вакуумного оборудования, где требуется быстрое и точное удержание технологического давления без участия оператора.