ConFlat 是唯一能達到真正 UHV 的法蘭系列,靠的是以刀口壓潰無氧銅墊圈。這把全部責任壓在兩個加工特徵上:刀口角度與螺栓孔位。任一項做錯,法蘭的漏率就不是任何墊圈補得回來的。
ConFlat 密封實際上是怎麼運作的
一片軟質無氧銅(OFHC)墊圈夾在兩片法蘭之間。每片法蘭都有一道 70° 夾角的凸起刀口。螺栓上緊時刀口切入銅墊圈,局部冷銲接,形成氣路中完全沒有彈性體的金屬對金屬密封。因為沒有高分子材料,接合可烘烤至 450 °C,腔體也能達到 O 型環承受不了的壓力。
決定密封成敗的尺寸
刀口夾角與刃口半徑;墊圈座面的平面度與表面粗糙度;螺栓圓直徑與孔數;以及墊圈溝槽深度。大型法蘭的螺栓配置還必須均勻,因為螺栓負載不均會讓刀口傾斜,漏點會出現在對側。
標準尺寸與我們的加工範圍
CF 法蘭從錶頭接管用的小型 CF16、CF35,一路到大型腔體門用的 CF250 以上。我們依公開尺寸加工標準規格,也能製作腔體設計所需的非標準尺寸與接管幾何,包括管狀、可旋轉與盲板等型式。
材料
304L 是通用選擇,切削性也好。316L 用於腐蝕性製程環境。需要維持低導磁率時指定 316LN。UHV 用的墊圈一定是銅 — Viton 與鋁墊圈雖可用於較低溫場合,但會失去烘烤能力。
ConFlat 密封特性
| 項目 | ConFlat (CF) | KF (NW) | ISO-K / ISO-F |
|---|---|---|---|
| 密封型式 | 銅墊圈+刀口 | 彈性體 O 型環 | 彈性體 O 型環 |
| 典型壓力範圍 | UHV,可至約 1 × 10⁻¹³ Torr | 粗真空至高真空 | 粗真空至高真空 |
| 烘烤溫度 | 最高 450 °C | 約 150 °C(Viton) | 約 150–200 °C(Viton) |
| 可否重複使用 | 每次更換墊圈 | O 型環無損可重複使用 | O 型環無損可重複使用 |
| 組裝方式 | 螺栓鎖固,高扭力 | 夾環或爪式夾 | 螺栓或夾環 |
| 典型用途 | UHV 腔體、光束線、SEM | 前級管路、粗抽、維修接管 | 較大 HV 接管、泵浦 |
廠內自製能力
- 304 / 316L stainless steel and 6061 / 5083 aluminium fabrication
- Clean-environment TIG welding with full penetration and no micro-porosity
- Helium mass-spectrometer leak testing to 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s
- In-house electropolishing and passivation — not subcontracted
- Chamber bake-out to 150–400 °C for UHV outgassing control
- Precision-machined ISO-KF, ISO-K and CF (ConFlat) flanges
- Zeiss CMM verification to ±0.02 mm across large work envelopes
- 12 m gantry CNC machining — 12 m × 4 m × 2 m envelope
- SEMI-referenced documentation and inspection protocols
常見問題
CF 法蘭可以承受多大壓力?
搭配銅墊圈時,ConFlat 接合額定可進入超高真空範圍,一般標示為優於 1 × 10⁻¹³ Torr。實務上的限制通常來自腔體其他部分,而不是法蘭本身。
CF 法蘭螺栓要鎖多緊?
要能在銅墊圈上完全壓入刀口,並且平均、採對角交叉順序施力。實際數值取決於螺栓尺寸與墊圈材質 — 扭力不足會讓刀口只壓入一部分,產生的漏點往往在烘烤後才出現。
CF 墊圈可以重複使用嗎?
不行。刀口會使銅材冷作硬化,用過的墊圈已經留下壓痕,第二次不可能可靠密封。為了省一點墊圈錢而重複使用,對一個必須達到 UHV 的腔體來說是因小失大。
CF 和 KF 該怎麼選?
只要接合處要烘烤或必須維持 UHV,就用 CF。粗抽管路、錶頭接管與經常拆裝的位置用 KF — KF 組裝快得多、O 型環也能重複使用,但無法烘烤到 UHV 溫度。
你們能加工非標準 CF 尺寸嗎?
可以。我們依公開尺寸加工標準規格,也能在腔體幾何需要時製作客製直徑、管狀接管與非標準螺栓孔位。
相關能力
需要依規格訂製嗎?
把圖面或規格書寄給我們,我們會回覆 DDP 價格、交期與檢驗計畫。