Vakuumkomponenten aus Aluminium für UHV und XHV: Mechanische Eigenschaften, Schweißbarkeit und Ausgasverhalten. (18th August 2020)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Bergner, Ute; Biethahn, Maximilian; Worsch, Christian; Flämmich, Michael; Bergner, Klaus
• Is Part Of: Vakuum in Forschung und Praxis. Volume 32:Number 4(2020)
• Page Start: 29
• Page End: 34
• Publication Date: 2020-08-18
• Subjects: Vacuum technology -- Periodicals; 621.55
• DOI: 10.1002/vipr.202000740
• Languages: English
• ISSNs: 0947-076X

Abstract

Zusammenfassung: Die mechanische Festigkeit von 6000er Al‐Legierungen ist ausreichend, um stabile CF‐Schneidkanten herzustellen. Wichtig ist dabei, dass im Verarbeitungsprozess und in der Anwendung die Materialhöchsttemperaturen zum Erhalt der notwendigen mechanischen Festigkeit nicht überschritten werden. In Messreihen zur Schneidkantengeometrie konnte die Eignung dieser Aluminiumlegierungen für den Einsatz im UHV und XHV nachgewiesen werden. Darüber hinaus erklärt der Beitrag, wie reproduzierbare Prozessbedingungen beim Schweißen die Fertigung vaku‐umdichter Schweißnähte mit sauberer Wurzelbildung sicherstellen, wobei spezielle Schweißparametern sicherstellen, dass beim Schweißprozess im Schneidkantenbereich die kritischen Temperaturen nicht überschritten werden. Vergleichsmessungen an Aluminium‐ und Edelstahlkammern zeigen, dass mit Aluminium als Werkstoff in kürzerer Zeit und – aufgrund niedrigerer Ausheiztemperaturen – mit geringerem Energieaufwand UHV‐Bedingungen erreicht werden. Summary: Vacuum components made of aluminium for UHV and XHV – Mechanical properties, weldability and outgassing behaviour The mechanical strength of 6000 Al alloys is sufficient to produce stable CF cutting edges. To obtain the necessary mechanical strength, the maximum temperatures of the material must not be exceeded during manufacturing and application. The suitability of these aluminium alloys for use in UHV and XHV was proven in series of measurements on cutting edge geometry. In addition, the article explains how reproducible process parameters during welding ensure the production of vacuum‐tight weld seams with clean root formation, whereby special welding parameters ensure the compliance with temperature restrictions to preserve the quality of the cutting edges. Comparative tests on aluminium and stainless steel chambers show that UHV conditions can be achieved in a shorter time and – due to lower bakeout temperatures – with less energy input by using aluminium as material. The mechanical strength of 6000 Al alloys is sufficient to produce stable CF cutting edges. To obtain the necessary mechanical strength, the maximum temperatures of the material must not be exceeded during manufacturing as well as application. The suitability of these aluminium alloys for use in UHV and XHV could be proven in series of measurements on cutting edge geometry.