Conexiones para vacío. 

En electricidad, en fontanería y en general en todos los ámbitos de la industria se establecen normas para interconectar aparatos. Inicialmente el aficionado ( como me ocurrió a mi) improvisa y se arma de tubos de goma bridas y otros artilugios. Cuando se convence de que eso es poco serio y que las cosas no terminan de funcionar se cree mas listo que nadie ( como me ocurrió a mi) y decide emplear los racords, tubos y otras conexiones propias de los fontaneros o de los instaladores de gas. Un día se sube por las pareces y recapacita de que ha empleado mas tiempo en solucionar fugas de gas que en hacer los aparatos, entonces humildemente se plantea estudiar como lo hacen los demás. Si se pone a buscar lo mejor puede caer fulminado de horror al ver lo costosisimo que puede ser emplear tubos de 50 mm de diámetro de acero inoxidable con bridas atornilladas con 6 tornillos de M6, juntas de cobre y otros utensilios que darían a su laboratorio un aspecto sensacional, pero para conseguirlo tal vez tuviese que vender el coche.

 

Al fin descubre que hay una norma, la ISO 2861/1, que es adecuada para sus necesidades, suficientemente económica, fácil de construir y bastante adecuada para trabajar con vacíos medios. Los componentes de esa norma se conocen dependiendo de los fabricantes con las letras QF, KF o NW. Aquí las nombraremos siempre con las siglas QF.

El gráfico a continuación refleja como esta basado el sistema QF. Al contrario de como se hace en fontanería, aquí no existen machos ni hembras lo cual da mucha mas flexibilidad de interconexión. Las conexiones se hacen en base a un anillo de centrado que fija la posición de ambos "flanges" con una junta tórica y a un collarín que mantiene las piezas unidas. La traduccion de la palabra flangue es pestaña en nuestro caso que seria mas correcto reborde o por similitud flanco, que además tiene la acepción de extremo. Se admiten sugerencias

 

 

 

El sistema QF esta pensado para diferentes diámetros de tubo a interconectar. Dependiendo del flujo de vacío que se necesite. Desde un punto de vista practico conviene emplear los menos posibles de cara a minimizar las inversiones en utillajes. El 80 % de lo que utilizo es el sistema QF 16. Muchos de los componentes del sistema QF16 son compatibles con el sistema QF10 de menor diámetro con solo emplear un aro de centrado adaptador. Los collarines son compatibles.

En mi caso, que dispongo de torno, me fabrico todas las piezas salvo los collarines porque son bastante difíciles de fabricar y los anillos de centrado que son muy baratos. Los collarines nuevos cuestan unos 12 euros aunque yo los he comprado de segunda mano por 3 e incluso por menos. Un mínimo de 5 collarines es casi imprescindible, aunque es recomendable tener mas. Los anillos de centrado cuestan unos 4 euros, aunque si tienes torno te los puedes tornear tu y comprar las juntas tóricas. Te conviene tener 6 o mas.

Si no piensa hacértelos en Kurt and Lesker los puedes comprar en latón, aluminio o acero inoxidable. Lo mejor evidentemente es el acero inox tanto si lo compras como si te los torneas. Su resistencia a la corrosión es muy buena, se puede soldar con arco o plata. El inconveniente es que son mas caros y si te los haces tu te llevaran el doble o el triple de tiempo que hacerlos en latón o aluminio. Si no tienes torno pero tienes posibilidad de que un tornero te fabrique cosas baratas encarga unas cuantas piezas de manera que te salgan mas baratas.

El latón es muy fácil de trabajar, se suelda bastante bien con soldadura blanda de estaño- plata. No emplear soldadura de electrónica ya que esta tiene mucho plomo que no es nada buena para el vacío. Emplear soldadura de estaño con 2 o 4 % de plata que funde hacia los 300ºC. El laton con el cobre se lleva bastante bien y por ello se pueden emplear los tubos de cobre y otros accesorios de soldar empleados en fontanería (Tes, codos etc). Sin embargo en el laton y en el cobre se forman capas superficiales de gases y tambien corrosion. Todo esto hace que el laton solo se pueda emplear en vacios medios. Basta calentar con un mechero una cañería de cobre sometido a vacio para ver como gasifica. (outgasing).

El aluminio es mas fácil de tornear que el latón, es mas pastoso por lo que a veces surgen algunos problemillas al tornear. Soldarlo es bastante mas difícil, por ello yo suelo emplear muy a menudo epoxi para pegar las piezas. El aluminio se recubre inmediatamente de una capa de oxido muy resistente a la corrosión y es menos propenso a expulsar gases. Hay soldaduras para aluminio que funcionan muy bien sin necesidad de trabajar en atmósferas inertes y que se emplean por debajo de los 500 ºC.