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Processo de limpeza com pressão ultra-alta

 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Visão geral da tecnologia de ultralimpeza (UCT)


A tecnologia ultralimpa do processo de limpeza U.H.P. da Ham-Let descreve o processo de limpeza com pureza ultra alta (U.H.P.), que é uma abordagem abrangente à produção de componentes de sistemas de fluídos de alta pureza. O processo consiste de cinco elos interdependentes. Operação limpa, limpeza, purgabilidade, geração mínima de partículas em serviço e áreas sem aprisionamento. A Ham-Let mantém a integridade do projeto limpo através dos outros processos, como a fabricação, limpeza, verificação e empacotamento.

Os detalhes das especificações são:

  • Especificações de produtos e processos
  • Processos e controles de processos
  • Verificação de processo
  • Testes de produtos

Onde os limites de operação foram estabelecidos, eles estão determinados. Os processo são monitorados para verificação da consistência e para desenvolver dados para especificações futuras. Os produtos, processos e controles da Ham-Let passam por melhorias de forma contínua, de acordo com as especificações que definem o processo atual. Conforme a Ham-Let desenvolve tecnologias melhores para atender às necessidades crescentes de pureza ultra alta (U.H.P.) e das indústrias de processos. As especificações são revisadas de acordo com estas mudanças.

Especificações do produto

Aço inoxidável: ASTM A276 e A479 com composição restrita:


Tipo

Teor de carbono (%)

Teor de enxofre (%)

 316 L

 0,030 máx.

 0,020 a 0,030

 316 L VIM/VAR

 0,010 a 0,020

 0,005 máx.


A microlimpeza JK do material VIM¹VAR é monitorada de acordo com a ASTM E45.

Acabamento de superfície: Dois designadores de processos, H e E.


PROCESSO "H"

PROCESSO "E"

 Fabricação com controle
  estatístico de processo (CEP)

 Fabricação com controle
  estatístico de processo (CEP)

 

 Polimento interno especial.

 

 Eletropolimento de superfície molhada

 Limpeza

 Limpeza final em sala limpa


Consultar dados no catálogo da Ham-Let.


Eletropolimento: Razão de porcentagem atômica de crômio/ferro: igual ou maior que 1,5 dentro dos primeiros 25 Å da camada da superfície. Os testes são conduzidos de acordo com a Semaspec 91060573B.

Especificações do processo UCT


Onde um processo ou material é designado, ele se refere às especificações abaixo:

Salas limpas: Sala limpa classe 10, áreas de trabalho e fornos de salas limpas classe 10. As áreas são aprovadas a cada trimestre do ano, de acordo com o padrão federal 209E.

Água desionizada (DI): Nível de resistividade final controlado de 18 M Ω cm. Outras propriedades monitoradas para garantir processos consistentes:

  • Resistividade intermediária
  • Bactéria
  • Partículas
  • Sílica

Sistema de limpeza ultrassônica


Sistema de limpeza ultrassônica também monitorado em função de:

  • Temperatura da água desionizada em cada estação de processo por via úmida
  • Temperatura do processo de secagem
  • Resistividade da água desionizada na lavagem ultrassônica final
  • Produção de energia do gerador ultrassônico

Hélio:Limpo, 0,02 µm filtrado e seco.

Sequência do processo


Análise de materiais


Os produtos da Ham-Let são feitos de matérias-primas que atendem a padrões limitados. A análise química e as propriedades mecânicas ultrapassam as exigências ASTM. Materiais com baixa concertação de carbono são selecionados para componentes que devem ser soldados para evitar a precipitação de carbonetos. Da mesma forma, a quantidade de enxofre é controlada cuidadosamente para garantir soldas consistentes. Conexões e corpos selecionados de certas válvulas são feitos de aço inoxidável VIM/VAR, que contém menos enxofre. O objetivo é diminuir inclusões, melhorar as superfícies eletropolidas e, acima de tudo, reduzir defeitos nas superfícies. Cada aquecimento deste aço inoxidável VIM/VAR é verificado por um método de testagem com base na ASTM E45, que utiliza um exame metalográfico padrão ou microscopia eletrônica de varredura (MEV) para determinar taxas JK a 100 e 1000 vezes.

Fabricação com controle estatístico de processo (CEP)


O acabamento da superfície, as dimensões e vários outros atributos de produto das conexões e válvulas são regulados pela Ham-Let através do controle estatístico de processo (CEP). O CEP garante o monitoramento contínuo de peças em vez da inspeção dos produtos finais, garantindo assim que todas as peças atendam às limitações das especificações. O CEP é uma abordagem pró-ativa que permite que a Ham-Let identifique prontamente alterações no processo de fabricação que podem afetar os produtos, garantindo assim que ajustes sejam feitos para que as peças rejeitadas não sejam produzidas. Este monitoramento "online e em tempo real" garante produtos mais consistentes e confiáveis, processos de produção mais eficientes e preços mais competitivos, já que os clientes não precisam absorver custos escondidos de problemas na linha de produção.

Acabamento de superfície


Um acabamento de superfície de qualidade garante que as peças limpas atendam às especificações de desempenho em serviço. Isto inclui a possibilidade de limpeza e purgação rápidas e completas do dispositivo para que nenhuma partícula solta fique presa ou acumulada. A Ham-Let utiliza o CEP para controlar os acabamentos das superfícies a uma rugosidade máxima de uma média máxima durante o processo de fabricação. As peças finalizadas são cuidadosamente examinadas. Os padrões ANSI/ASME B.46.1 são aplicados às medições de rugosidade de superfície.

As medições são verificadas em cada furo da conexão ou válvula pelo comprimento transversal máximo disponível, mas não em superfícies, intersecções ou soldas afiladas. Certos componentes de conexões de comprimentos maiores podem apresentar incompatibilidade mínima no diâmetro interior. Dois processos de acabamento de superfícies estão disponíveis: "H" e "E". Valores médios e máximos de rugosidade máxima para amostras de produção de produtos UHP estão listados no catálogo HTC.

Eletropolimento


O eletropolimento é o processo utilizado para superfícies internas de conexões e corpos de válvulas. Isto garante uma camada superficial passiva de óxido de cromo resistente à corrosão Após a fabricação ou qualquer processo mecânico, a sequência abaixo é seguida para produtos UHP limpos:

  • Para uma superfície uniforme, os dispositivos UHP são pré-limpos
  • Eletropolimento e lavagem com água desionizada
  • Quando relevante, as próximas etapas são a passivação e lavagens com água desionizada.

Especificações de referência: SEMI F19-95.

Limpeza com água desionizada (DI) e secagem


A limpeza final é o toque crucial da fabricação de uma peça UHP perfeita. Portanto, a Ham-Let emprega um processo de limpeza com água desionizada antes da montagem, testagem e empacotamento do produto. As peças UHP passam da produção diretamente para um processo de lavagem com água desionizada com diversos estágios. Após este processo, elas recebem um lavagem de alta velocidade com água desionizada em uma sala limpa classe 10. Processo de limpeza UHP: Nitrogênio é utilizado para remover a umidade em excesso. As conexões são então seca em um forno de uma sala limpa classe 10.

Especificações de referência: SEMI E49.2-0298.

Montagem classe 10, testagem e empacotamento


Após os rigorosos procedimentos de produção, as peças UHP são transferidas para estações de trabalho classe 10 em uma sala limpa classe 10, onde são montadas, testadas e embaladas para evitar qualquer possibilidade de contaminação pelo ar. A Ham-Let utiliza sacos internos de nylon para evitar a contaminação e um saco externo de polietileno para garantir uma embalagem forte e resistente a rasgos.

Embalagem das conexões: O saco interno é selado a vácuo para proteger a conexão de contaminação e para evitar que a peça corte o saco. A caixa é acolchoada.

Conhecimento


A Ham-Let também emprega métodos de testagem ASTM com base nos métodos SEMATECH (SEMASPECs) para verificações adicionais de amostras aleatórias de lotes de produção. Estes métodos fornecem dados reproduzíveis e são baseados em padrões da indústria. Os dados coletados também podem ser utilizados para especificações adicionais de controle de processo.

Análise de superfície


A análise SEM/EDS (espectroscopia de raios X por dispersão em energia) é utilizada para monitorar amostras de produção (já que a análise da superfície não é parte das medições de rugosidade média de superfície). Este processo utiliza um sistema padronizado de parâmetros operacionais para garantir que todos os resultados sejam consistentes. Amostras de superfícies selecionadas aleatoriamente são examinadas a 3600 vezes. Métodos de testagem são baseados na ASTM F1372 e ASTM F1375. Os defeitos das superfícies são contados, medidos e analisados usando o SEM. Materiais base e qualquer material de inclusão ou contaminação podem ser identificados pelo EDS quando necessário.

Composição da superfície


A análise por eletroscopia eletrônica Auger (EEA) é utilizada para certificar que uma camada de óxido de crômio passiva e resistente à corrosão tenha sido formada, com base no método de testagem da SEMSPEC 91060573A-STD. Essa análise EEA mede ferro, crômio, carbono, oxigênio e níquel. Nos primeiros 100 Å (10 nm), a razão da porcentagem crômio/ferro deve alcançar valores iguais ou maiores que 1,5. Para verificar o processo completo de limpeza e lavagem, quantidades das seguintes substâncias são verificadas nas superfícies:
cálcio, sódio, fósforo, cloro, enxofre e óxido de silício.

Análise de umidade


A Ham-Let emprega um teste de fuga de líquido altamente sensível (0,1 ppb de concentração de umidade) para monitorar a consistência dos processos de secagem. Os produtos são testados em uma câmara seca e controlada. Expurgação contínua com nitrogênio ultralimpo garante a não contaminação. O nitrogênio passa através do componente em teste a uma taxa de 1 std L/min e a uma pressão manométrica de 30 psi ou 2 bar (com base na ASTM F1397) e é seguido por um período no forno assim que a peça estiver seca.

Teste de vazamento de hélio


A Ham-Let conduz testes de vazamento de hélio com hélio de processo ultralimpo, de acordo com a ASTM E98, Método A. Os produtos UHP são testados em um ambiente classe 10.

Conexões com vedação face a face Amostras passam por testes de vazamento de hélio para garantir que podem ser montadas sem vazamentos em uma razão de 3 x 10-11 std cm3 /s.

Teste de contribuição de partícula


Os testes da Ham-Let em conexões mostram não mais que quatro partículas de 0,01 micrômetro ou mais, medidas pelo uso de contadores de partículas.
Os testes são conduzidos de acordo com a Semaspec 90120390 B.

Série de atuadores pneumáticos

Engenheiros, designers e fabricantes que lidam com design em fluxo e engenharia de válvulas têm em sua maioria uma necessidade essencial de entender os aspectos e os processos de usar um produto em especial.
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