Изготовление вакуумных камер для контроля герметичности

Ликлаб проектирует и производит вакуумные камеры и оснастку для высокочувствительного контроля герметичности по гелиевому масс-спектрометрическому методу, а также для манометрических и комбинированных схем испытаний. Мы берем на себя весь цикл — от инженерного расчёта и 3D-проектирования до изготовления, сборки, аттестации и ввода в эксплуатацию.

Назначение и области применения

• Испытания на герметичность способом вакуумной камеры и гелиевой камеры (локализация и количественная оценка утечек).
• Контроль плотности сварных швов, трубной арматуры, теплообменников, корпусов приборов, криогенных резервуаров, изделий авиакосмоса и ВЭУ.
• Технологические задачи: вакуумная сушка, дегазация, прогрев, «выдержка под вакуумом» перед измерениями.

Типовые решения камер

• Цилиндрические — оптимум по прочности/массе и изготовляемости; вертикальная или горизонтальная компоновка.
• Коробчатые (призматические) — удобная компоновка оснастки и укладки продукции на кассеты/рамы.
• Сферические/смесовой формы — для повышенной устойчивости к внешнему давлению и равномерности напряжений.
• Опрессовочно-вакуумные — камеры с возможностью подачи тест-газа внутрь изделия и эвакуации межобъёмного пространства.

 

Инженерный подход: от ТЗ до запуска

1. Сбор требований: объект контроля, геометрия, целевой класс герметичности, требуемая чувствительность/скорость, режимы (вакуум/наддув), производительность.
2. Выбор концепции: форма корпуса (обечайка), тип крышки (люк, панорамная), узлы ввода/вывода изделия, тип уплотнений, интерфейсы с течеискателем.
3. Проектирование обвязки: линии откачки и напуска, вакуумные клапаны, ловушки, фильтры, измерительные порты, смотровые окна, вводы питания/сигналов.
4. Прочностные и вакуумные расчёты: внешнее давление, устойчивость, прогибы крышек, проводимости трактов, оценка времени откачки и газовой нагрузки.
5. Технологичность: маршрут сварки, требования к подготовке кромок, допуски, термообработка/правка, разборка для сервисного доступа.
6. Изготовление: резка/гибка, сварка TIG/MIG, механическая обработка фланцев, пескоструй/полировка, сборка и герметизация.
7. Проверки и запуск: вакуумные испытания, гелиевая проверка корпусных швов, настройка течеискателя, инструктаж персонала.

Материалы и чистота

• Корпус: нержавеющие стали AISI 304/304L/316L (по требованию — алюминиевые сплавы и углеродистая сталь с внутренним покрытием).
• Внутренние поверхности: шлифование/сатин/электрополировка; требования по низкой сорбции и минимальному газовыделению.
• Сварка: аргонодуговая, провар корня шва, обязательная капиллярная/гелиевая оценка швов.
• Очистка: обезжиривание, ультразвук/промывка, сушка тёплым сухим воздухом или вакуумная; чистая сборка.

Стандарты фланцев и уплотнений

Применяем унифицированные интерфейсы:

• ISO-KF (DN16…DN50) — быстроразъёмные соединения для приборных портов и сервисных линий.
• ISO-K / ISO-F (DN63…DN630) — магистрали откачки и напуска, большие вакуумные окна/люки.
• CF (ConFlat) — металло-металлическое уплотнение для высоких требований к чистоте и долговременной герметичности.

Уплотнения: FKM/FPM (Viton®), EPDM, NBR; при необходимости — медные прокладки CF. Подбор материала ведём под температурный диапазон, совместимость с газами и уровень вакуума.

Обвязка и измерения

• Пакет клапанов (ручные/пневматические), дросселирующие устройства, обратные клапаны, байпасы для ускорения откачки.
• Ловушки: холодные/адсорбционные, маслоуловители, туманоотделители для защиты насосной части и снижения фона.
• Вакуумметрия: Пирани, термоконвекционные, ионизационные (горячий/холодный катод), ёмкостные манометры.
• Порты под контрольные течи и расходомеры для настройки и периодической верификации.

Интеграция с гелиевыми течеискателями

Камеры проектируются для работы со всеми распространёнными течеискателями (стендовыми и передвижными). Поддерживаем режимы:

• Вакуумная камера — изделие снаружи, камера под вакуумом, поиск «наружу → внутрь».
• Гелиевая камера — изделие внутри камеры, внутренний наддув гелием и регистрация через оболочку.
• Комбинированная проверка — локализация + количественная оценка в одной установке.

Безопасность и эргономика

• Межблокировки: «вакуум → разрешение на открытие», датчики положения крышки, аварийный сброс, заземление.
• Экраны/ограждения от внешнего давления, ограничители хода крышек, балансиры/газлифт для тяжелых люков.
• При работе с гелием — вентиляция/контроль атмосферы, исключение накопления в «карманах» помещения.

Контроль качества и приёмочные испытания

1. Гидростатическая/пневматическая прочность (по необходимости пониженным давлением/внешним давлением).
2. Вакуумные испытания: достижимое давление, скорость откачки, оценка газовой нагрузки.
3. Гелиевый контроль корпуса и фланцев (порог по ТЗ, вплоть до 1×10⁻⁹…1×10⁻¹⁰ Па·м³/с при CF-уплотнениях).
4. Функциональные проверки: работа клапанов, герметичность окна, тест аварийных режимов, проверка вакуумметров.
5. Документация: протокол испытаний, паспорт камеры, руководство по эксплуатации, карты ТО.

Пример базовой спецификации

Полезный объём	от 20 до 2 000 л (индивидуально по ТЗ)
Материал корпуса	AISI 304L / 316L, толщина 3–12 мм; по запросу — Al/сталь с покрытием
Рабочий диапазон давлений	от атмосферного до 10−3…10−6 Па (в зависимости от конфигурации)
Интерфейсы	ISO-KF (DN16–DN50), ISO-K/ISO-F (DN63–DN630), CF (DN16–DN250)
Уплотнения	FKM/EPDM/NBR; медь (CF)
Смотровые окна	боросиликат/кварц в защитной раме, расчёт по внешнему давлению
Откачка	форвакуумный пост (пластинчато-роторный/сухой) + опция турбомолекулярного насоса
Измерения	Пирани + иониз.; ёмкостной датчик для атм./малых избыточных
Порог течеискания	по ТЗ (типично 5×10−7 Па·м3/с и ниже)
Документация	паспорт, РЭ, протоколы испытаний, 3D-модель и чертежи присоединений

Дополнительные опции

• Сменные кассеты/рамки под изделия, быстросменные вводы.
• Подогрев/прогрев (ТЭН/ИК), контур водяного охлаждения.
• RGA-порт (резервуар под анализатор остаточных газов), порты под эталонные течи.
• Автоматизация: ПЛК, сценарии откачки/напуска, логирование, удалённый доступ.
• Антистатическое исполнение, чистовая сборка для чистых помещений.

Производственный цикл и сопровождение

1. Предпроектное обследование и расчёт концепции.
2. Технический проект: 3D-модель, спецификация, согласование.
3. Изготовление и механосборочные работы.
4. Вакуумные и гелиевые испытания на заводе.
5. Пусконаладка у заказчика, обучение персонала.
6. Гарантийная и постгарантийная поддержка, поставка расходников и ЗИП.

Что получает заказчик

• Камеру, соответствующую ТЗ и готовую к работе с вашим течеискателем.
• Протоколы вакуумных/гелиевых испытаний, паспорт и РЭ.
• Чертежи присоединений и 3D-модель для интеграции в линию.
• Программу ТО и регламент проверки герметичности корпуса.

Чек-лист для технического задания

• Габариты и масса изделия/партии, способ укладки (стеллаж, кассета, подвес).
• Целевой класс герметичности, порог браковки (Па·м³/с, mbar·l/s).
• Режимы: вакуумная/гелиевая камера, комбинированно; необходимость прогрева/охлаждения.
• Требуемая производительность (изделий/час), время цикла.
• Стандарты фланцев и требуемые интерфейсы (KF/ISO/CF, окна, вводы).
• Наличие/модель течеискателя, требования к автоматизации и протоколированию.
• Условия эксплуатации: температура/влажность, требования к чистоте, ограничения по габариту/массе.

Нужна вакуумная камера под вашу задачу? Отправьте нам ТЗ — подготовим концепт, расчёт времени откачки и предложение с фиксированными параметрами чувствительности и производительности.