Турбомолекулярные насосы CBVAC серии JFB на керамических подшипниках (81–4000 л/с, до 5×10−7 Па)
Серия JFB — это линейка турбомолекулярных вакуумных насосов с керамическими шариковыми подшипниками и смазкой, рассчитанная на достижение высокого и сверхвысокого вакуума при компактных габаритах и низкой вибрации. Номинальные быстроты действия охватывают диапазон от 81 до 4200 л/с по азоту. Предельное давление для исполнений с фланцами ISO-K обычно не хуже 5×10−6 Па; для исполнений с фланцами CF достигается до 5×10−7 Па. Конструктивная схема включает высокоскоростной бесдатчиковый электропривод, интегрально выполненный турбинный ротор и контроллер с функциями дистанционного управления и связи по RS485 (Modbus RTU). По исполнению предусмотрены интегрированные контроллеры для экономии места и разнесённые контроллеры для шкафной установки и удалённого управления.
Назначение и область применения
Насосы серии JFB применяются в промышленном вакуумном напылении PVD/CVD, на линиях жидкокристаллических панелей, в оптических установках, масс-спектрометрии, высокоэнергетической физике, установках контроля герметичности, медицинской и биоинженерной аппаратуре. Конструктивно обеспечиваются быстрый запуск, широкий рабочий диапазон, низкое энергопотребление, стабильность параметров и высокая чистота вакуума благодаря отсутствию масла в откачиваемом тракте.
Конструкция и особенности
Опорный узел выполнен на керамических шариковых подшипниках с пластичной смазкой; выбранный материал и режимы смазки обеспечивают высокую ресурсную стойкость при больших частотах вращения. Турбинный ротор выполнен как единое целое; привод — высокоскоростной, без датчика положения. В линейке доступны насосы с интегрированным контроллером (компактная интеграция в оборудование) и с выносным контроллером (гибкая компоновка, шкафной монтаж). Предусмотрено регулирование частоты вращения, штатные интерфейсы DB-15 и RS485, а также режимы аварийной защиты по току, напряжению и перегреву. Охлаждение — воздушное или водяное; при термостабилизации фланца, наличии внешних газовых нагрузок и при высоких тепловых потоках предписывается водяное охлаждение. Допускается установка в любом пространственном положении; вибрация на корпусе — до 0,05 мкм для малых и средних типоразмеров.
Типовые вакуумные параметры
| Модельный диапазон | Быстрота действия, N2 | Быстрота действия, He | Предельное давление (ISO-K) | Предельное давление (CF) | Рекомендуемый форвакуумный насос |
|---|---|---|---|---|---|
| DN63 JFB-63/81(M, J) | ≈85 л/с | ≈55–58 л/с | <8×10−6 Па | <5×10−7 Па | 0,5–2 л/с |
| DN100 JFB-100/251 | ≈250 л/с | ≈200 л/с | <5×10−6 Па | <5×10−7 Па | 1–4 л/с |
| DN100/160 JFB-100/301; JFB-160/401 | ≈300 л/с; ≈460 л/с | ≈230 л/с; ≈380 л/с | <5–8×10−6 Па | <5–8×10−7 Па | 2–6 л/с; 3–8 л/с |
| DN160 JFB-160/701 | ≈650 л/с | ≈550 л/с | <5×10−6 Па | <5×10−7 Па | 4–10 л/с |
| DN200 JFB-200/1401 | ≈1350 л/с | ≈1200 л/с | <5×10−6 Па | <5×10−7 Па | 8–16 л/с |
| DN250 JFB-250/2201 | ≈2050 л/с | ≈1800 л/с | <5×10−6 Па | <5×10−7 Па | 16–24 л/с |
| DN400 JFB-400/4201 | ≈4200 л/с | ≈3000 л/с | <2×10−6 Па (ISO-K) | — | 30–70 л/с |
Фланцевые исполнения и присоединения
Впускные фланцы — ISO-K (LF) или CF в зависимости от модели и требований к предельному давлению. Выпускные фланцы — ISO-KF DN16/25/40 по типоразмеру. Для ряда моделей предусмотрены варианты с двойным впуском (Double Flow Ports) для параллельной откачки основной камеры и ответвления с малым расходом; при этом на основном канале сохраняется номинальная быстрота действия.
Контроллеры и электрика
| Группа моделей | Контроллер | Питание контроллера | Номинальная скорость ротора | Время разгона / торможения | Связь и управление |
|---|---|---|---|---|---|
| DN63 JFB-63/81(M,J) | JFB-I (интегр.) | 24 VDC ±5 % | до 90 000 об/мин | ≈2,5 мин / ≈3,5 мин | кнопки, DB-15, RS485 (Modbus RTU) |
| DN100 JFB-100/251 | JFB-II-G3 (интегр.) или JFD-II (выносной) | 24 VDC ±2 % или 220 VAC | ≈54 000 об/мин | ≈3 мин / ≈3,5 мин | RS485 (Modbus RTU) |
| DN100/160 JFB-100/301; JFB-160/401 | JFB-II (интегр.) или JFD-II (выносной) | 48 VDC ±2 % или 220 VAC | ≈48 300 об/мин; ≈36 000 об/мин | ≤5 мин / — | RS485 (Modbus RTU) |
| DN160/200/250/400 JFB-160/701…JFB-400/4201 | JFB-III / JFB-VI (интегр. или 2U/4U выносной) | 220 VAC ±10 %, 50/60 Гц | ≈36 000; 30 000; 24 000; 18 000 об/мин | ≈5–20 мин / ≈5–30 мин | кнопки, DB-15, RS485 |
Охлаждение и тепловые режимы
Воздушное охлаждение допускается при окружающей температуре до 35 °C и отсутствии значимой внешней газовой нагрузки. Водяное охлаждение обязательно при прогреве фланцев, повышенной газовой нагрузке и для крупных типоразмеров; типичные требования: 15–25 °C, расход не менее 1–3 л/мин по модели, давление порядка 0,15 МПа, вода чистая, pH 6–8. Для обеспечения ресурса подшипников необходимо контролировать температуру корпуса и отсутствие перегрева в зоне опор.
Варианты и специальные исполнения
Модели с индексами М и JFB-63/81J имеют множественные входные порты, что удобно для подключения вспомогательных объёмов и щупов. Для DN100 доступны исполнения с промежуточной ступенью KF25 на входе ответвления. Для DN160…DN400 доступны интегрированные и разнесённые контроллеры, а также комплекты продувки и водяного охлаждения. Для процессов с влагой и низкой коррозионной активностью рекомендуется опциональная азотная продувка, которая уменьшает конденсацию и повышает стойкость к загрязнениям.
Рекомендации по интеграции
Подбор форвакуумного насоса выполняется по газовой нагрузке и типоразмеру JFB; ориентировочные значения приведены в таблицах. Для достижения нижних предельных давлений рекомендуется использовать фланцы CF, минимизировать перепады высот и повороты на входе, исключать паразитные утечки и обратные потоки, предусматривать дросселирование/байпас для мягкой продувки камер, а также контролировать допустимые выходные давления согласно паспортным критическим значениям. Для чистых зон следует применять виброразвязки и гибкие подводы; электромагнитные поля на месте установки не должны превышать 3 мТл по радиусу и 5 мТл по оси без специальных мер экранирования.
Комплектность и сервис
Поставляются базовые насосы в воздушно-охлаждаемом исполнении, комплекты водяного охлаждения, узлы продувки, выносные контроллеры 2U/4U, кабели и переходники фланцев ISO-K/CF/KF. На базе лаборатории Leaklab организованы поставка, ввод в эксплуатацию, регламентное обслуживание, диагностика и ремонт насосов серии JFB, включая замену подшипниковых узлов, балансировку роторов и восстановление параметров.
Краткое сравнение ключевых моделей
| Модель | DN | QN2, л/с | pпред, Па | Контроллер | Охлаждение |
|---|---|---|---|---|---|
| JFB-63/81(M,J) | 63 | ≈81–85 | до 5×10−7 (CF) | JFB-I | воздух / вода |
| JFB-100/251 | 100 | ≈250 | до 5×10−7 (CF) | JFB-II-G3 / JFD-II | воздух / вода |
| JFB-160/401 | 160 | ≈460 | до 5×10−7 (CF) | JFB-II / JFD-II | воздух / вода |
| JFB-160/701 | 160 | ≈650 | до 5×10−7 (CF) | JFB-III | воздух / вода |
| JFB-200/1401 | 200 | ≈1350 | до 5×10−7 (CF) | JFB-III | вода |
| JFB-250/2201 | 250 | ≈2050 | до 5×10−7 (CF) | JFB-III | вода |
| JFB-400/4201 | 400 | ≈4200 | до 2×10−6 (ISO-K) | JFB-VI | вода |
Данные по быстроте действия приведены для азота; для гелия характерно снижение в пределах типовых значений для каждого типоразмера. Конечные показатели вакуума и ресурса зависят от герметичности системы, уровня вибраций, теплового режима и корректности подбора форвакуумного насоса.