¿Qué haría si un sistema de estanquidad de su equipo de proceso de semiconductores fallara prematuramente o dejara de funcionar correctamente? Su primer instinto sería comprobar si la junta está defectuosa. Los elementos más frecuentes en la lista de comprobación de un fallo de estanquidad son la química, la presión del proceso y la temperatura local.

Sin embargo, faltan algunos elementos importantes en esa lista. Se trata de los herrajes del prensaestopas y su correspondiente rugosidad superficial. Estos sutiles aspectos del diseño de los herrajes pueden hacer que una junta funcione correctamente y, más concretamente, pueden influir en la vida útil dinámica de un elemento de estanquidad.

El término "acabado superficial" suele referirse al nivel de pulido o texturizado aplicado a la superficie de una pieza o componente. Los parámetros de acabado superficial pueden describirse mediante tres mediciones objetivas: rugosidad, ondulación y tendido. La rugosidad suele estar compuesta por irregularidades más pequeñas, mientras que la ondulación consiste en ondulaciones más grandes. La disposición se refiere a la dirección del grano o textura dominante en la superficie. En el caso de los productos de sellado a base de elastómeros, la rugosidad por sí sola suele utilizarse para describir cuantitativamente el acabado. Se utilizan varios acrónimos para describir la rugosidad superficial, como Ra, Rsk, Rq, Rku, Rz, RMS, etc. Los micrómetros o incluso las micropulgadas son las rugosidades superficiales más comunes, y cuanto menor es el número, más fino es el acabado.

Los requisitos de acabado superficial dependen de si la junta es elastomérica, termoplástica o de otro material. La maleabilidad general de los elastómeros permite una mayor conformidad de variación en el acabado superficial. Aunque la carga (el peso aplicado a la junta desde los elementos del sistema) y el diferencial de presión de la cámara suelen hacer que el material elastomérico blando se ajuste a las restricciones de textura del prensaestopas, una rugosidad demasiado grande de los productos de estanquidad estática puede crear posibles vías de fuga para los medios. Estas fugas pueden, por ejemplo, introducir aire ambiente en procesos muy sensibles al agua (como la humedad del aire) y al oxígeno.

A continuación se muestra una representación de las variaciones localizadas de la altura y la rugosidad de la superficie que muestra cómo se realizan las mediciones de la rugosidad de la superficie en sentido general. Es fácil imaginar que si hubiera demasiados picos como el de la izquierda del diagrama, los materiales de sellado se desgastarían o desgastarían por el contacto dinámico, por no hablar de que tendrían problemas para adaptarse a toda la variabilidad de la altura localizada de la superficie. Además, el valle hacia la derecha de la imagen demuestra cómo se forma una bolsa, que podría permitir atrapar las partículas contaminantes o el lubricante para disminuir la fricción a través de ciclos dinámicos continuos.

La elección del acabado superficial adecuado para los componentes de ferretería de su aplicación puede resultar compleja. En general, recomendamos de 8 a 12 micropulgadas Ra (rugosidad media) para juntas dinámicas, y de 16 a 32 micropulgadas Ra para juntas estáticas. Los experimentados ingenieros de Greene Tweed pueden ayudarle accediendo a los parámetros de su aplicación para guiarle hacia el acabado superficial adecuado.

Además, los requisitos de acabado superficial son diferentes para las aplicaciones que sellan gases o al vacío que los requeridos para sellar líquidos. Para el sellado de gases o el sellado contra el vacío, se recomienda un acabado superficial más fino, ya que la estructura y el tamaño de la mayoría de los gases les permiten pasar a través de huecos más pequeños que los que podría atravesar un líquido.

Aunque el acabado superficial de los prensaestopas se define en gran medida por el estado "tal y como se mecanizan", los usuarios finales pueden influir, y de hecho influyen, en el estado a largo plazo. Concretamente, cuando se retiran las juntas del prensaestopas y cuando se limpia el prensaestopas antes de instalar una nueva junta, se presentan oportunidades para introducir rugosidades mediante el uso de herramientas manuales y protocolos de limpieza.

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