Les raccords qui s’écaillent constituent une préoccupation majeure dans les process d’ultra-haute pureté (UHP). C’est la raison pour laquelle WIKA a développé des écrous anti-grippage en acier inox UNS S21800, un alliage chrome-fer avec un pouvoir lubrifiant inhérent et des caractéristiques d’auto-couplage pour réduire le risque de filetage faussé et de grippage des raccords.
Plusieurs clients de l’industrie des semi-conducteurs se sont adressés aux spécialistes WIKA à propos de problèmes rencontrés avec des raccords qui s’écaillent pour savoir si des raccords anti-grippage résoudraient le problème. Voici quelques-unes de leurs questions les plus fréquentes ainsi que nos réponses.
Raccord process typique dans les applications UHP
Raccord à étanchéité métallique
Raccord à étanchéité métallique
Q : Je suis un peu confus en ce qui concerne la terminologie. Les termes raccord process, raccord, embout, raccord étanche sur filet et écrou sont-ils utilisés de manière interchangeable ou y a-t-il des différences ?
R : Bonne question. Fondamentalement, un instrument de mesure de pression a besoin d’un raccord process afin de le fixer en toute sécurité à l’application et de mesurer la pression. Les raccords process sont un type de raccord spécifique, et de nombreuses personnes dans l’industrie du process – y compris les ingénieurs de WIKA – utilisent les deux termes de manière interchangeable.
Les produits WIKA sont disponibles dans une variété de raccords process, tels que les raccords étanches sur filet, les supports de surface modulaires et les embouts à souder. Le raccord généralement utilisé dans les applications UHP (ultra-haute pureté) est le raccord étanche sur filet. Il s’agit d’un raccord à étanchéité métallique dans lequel deux géométries (tubes) toroïdales (en forme de beignet) sont serrées l’une contre l’autre comme un joint métallique. Une paire d’écrous, l’un femelle et l’autre mâle, serre les deux parties ensemble.
Q : Pourquoi WIKA ne désigne-t-elle pas ses raccords process par le terme » VCR » ?
R : VCR® est une marque déposée et est spécifique à un fabricant de raccords process. WIKA utilise des termes génériques de l’industrie qui sont applicables à tous les fabricants de ce type de raccords.
Q : J’ai entendu parler d’un passage à une nouvelle norme pour les écrous. Qu’est-ce qui se cache derrière ce changement ?
R : Parlons d’abord des métaux utilisés dans les raccords. Les écrous sont fabriqués en acier inox résistant à la corrosion. Ces matériaux ont cependant tendance à s’écailler avec le temps. Le grippage se produit lorsque deux métaux se frottent l’un contre l’autre de manière répétée sans lubrification suffisante, ce qui forme de minuscules entailles et/ou bosses qui font que les filets finissent par coller l’un à l’autre. L’argent offre une bonne protection contre le grippage, c’est pourquoi de nombreux filetages sont plaqués argent.
Cependant, nous avons observé sur le terrain qu’avec les étanchéités métalliques, le plaquage argenté de l’écrou femelle avait tendance à s’écailler après des serrages et desserrages répétés, augmentant ainsi le risque de contamination de l’application. C’est pourquoi WIKA a développé des écrous en acier inox UNS S21800, un alliage chrome-fer. Son pouvoir lubrifiant inhérent et ses caractéristiques d’auto-couplage réduisent le risque d’endommagement du filetage et de grippage des raccords. Par conséquent, la nouvelle norme des écrous – le raccord anti-grippage – vise à empêcher l’écaillage de l’argent qui contaminerait les fluides de traitement dans les process UHP.
Q : Qui fabrique vos raccords anti-grippage ?
R : Ces nouveaux écrous standard sont fabriqués selon les spécifications et la désignation des matériaux propres à WIKA. Nous fabriquons nos propres pièces en utilisant nos propres capacités d’usinage, ou nous les expédions vers des postes de travail externes approuvés. Note : Seuls les écrous des raccords à étanchéité métallique sont fabriqués en acier inox UNS S21800 résistant aux grippages.
Q : Que disent les normes SEMI sur la compatibilité des matériaux de votre acier inox anti-grippage, notamment en ce qui concerne les fluides corrosifs ?
R : Les normes SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) décrivent en détail les propriétés des matériaux et des surfaces des composants des systèmes en contact avec le fluide pour les applications UHP. Ces composants en contact avec les fluides sont des éléments tels que les tubes, les raccords et les pièces de guidage des fluides. Les écrous UNS S21800 sont des pièces qui maintiennent ensemble les pièces de couplage des raccords process à étanchéité métallique. En tant que tels, ces écrous sont des composants qui ne sont pas en contact avec le fluide, ce qui signifie que les normes SEMI ne s’appliquent pas à ce sujet. Cela étant dit, par rapport à l’acier inox 316L, l’acier inox UNS S21800 a une stabilité égale ou supérieure dans les environnements agressifs.
Q : Les raccords WIKA sont-ils strictement conformes aux spécifications SEMI ?
R : Oui et non. Expliquons-nous. Tout d’abord, de nombreux clients ont entendu parler des spécifications SEMI, mais il s’agit en fait de lignes directrices. En d’autres termes, si elles constituent des recommandations utiles pour l’ensemble de l’industrie de la fabrication de circuits intégrés, il ne s’agit pas d’exigences que les fournisseurs et les utilisateurs doivent respecter strictement. Deuxièmement, de nombreux fabricants – y compris WIKA – se basent sur ces lignes directrices SEMI pour concevoir leurs produits. Dans ces cas, les spécifications et les fiches techniques des produits mentionnent explicitement le respect des lignes directrices SEMI.
Q : Où puis-je trouver les directives SEMI applicables ?
R : Veuillez consulter le site web de SEMI pour plus d’informations : www.semi.org .
Q : Y a-t-il une différence entre « UNS S21800 », « Gall-Tough » et « Nitronic 60 » ?
R : UNS S21800 est la désignation du système de numérotation unifié pour un acier inox à haute performance fait de fer, de chrome, de manganèse, de nickel, de silicium, d’azote et de carbone. UNS S21800 est le terme utilisé par l’ASTM, l’ASEM et l’ASM. Un autre nom pour cet acier inox austénitique trempé est l’alliage 218.
Nitronic 60® est la marque déposée de AK Steel Holding Corporation pour l’UNS S21800. Gall-Tough® est le nom commercial de Carpenter Technology pour un autre acier inox résistant aux chocs, l’UNS S20161.
Q : Comment l’UNS S21800 se compare-t-il aux autres aciers inox en ce qui concerne la résistance à la corrosion dans les raccords process ?
R : Il existe de nombreux types d’acier inox, et l’UNS S21800 est simplement l’un d’entre eux. La définition de l’acier inox est un alliage de fer contenant au moins 10,5 % de chrome. Comme nous le savons tous, le fer rouille. Plus le pourcentage de chrome est élevé, plus l’acier inox est capable de résister à la formation d’oxyde ferrique (rouille).
L’UNS S21800 et l’acier inox 316L couramment utilisé ont à peu près le même pourcentage de chrome, ce qui les rend tout aussi résistants à la rouille. Cependant, la teneur plus élevée de l’UNS S21800 en manganèse et en silicium rend cet alliage plus résistant à l’usure et à la corrosion.
| UNS S21800 | 316L | |
| Chrome | 16-18% | 16-18% |
| Manganese | 7-9% | 0-2% |
| Molybdenum | 0-0.75% | 2-3% |
| Nickel | 8-9% | 10-14% |
| Silicone | 3.5-4.5% | 0-0.75% |
| Azote | 0.08-0.18% | 0-0.1% |
| Carbone | 0-0.1% | 0-0.030% |
| Fer | 59.1-65.4% | 62-72% |
Q : Quelle est la pression maximale de l’écrou anti-grippage ?
R : 772 bar. L’UNS S21800 a des propriétés mécaniques similaires ou supérieures à celles du 316L.
Q : Quelle est la meilleure façon de serrer les écrous anti-grippage ?
R : Serrez d’abord le raccord à la main, puis utilisez une clé pour lui donner un autre quart de tour.
Q : Pourrais-je acheter ces écrous en tant que pièces détachées ?
R : Désolé, mais l’écrou résistant aux chocs UNS S21800 est un composant des produits WIKA et, par conséquent, n’est pas disponible à la vente individuelle.
Q : Est-ce que WIKA utilise l’UNS S21800 pour les raccords process mâles et femelles ?
R : Actuellement, l’UNS S21800 est une option pour les deux types. À partir du 1er janvier 2021, l’UNS S21800 deviendra la norme pour le raccord process femelle à étanchéité métallique et restera une option pour le raccord process mâle à étanchéité métallique .
Q : Pourquoi le raccord process femelle UNS S21800 n’est-il pas argenté ?
R : Parce que ce n’est pas nécessaire. Le placage argent augmente la capacité de certains métaux à résister au grippage, mais l’UNS S21800 est déjà résistant à la corrosion. De plus, le placage en argent peut s’écailler dans le process et donc le contaminer.
Q : Les raccords UNS S21800 sont-ils adaptés aux gaz corrosifs ?
R : Absolument. L’UNS S21800 est un acier inox qui présente une excellente résistance à la corrosion.
Q : Qui d’autre achète des raccords UNS S21800 ? Pouvez-vous me donner une liste de clients à titre de référence ?
R : WIKA respecte la vie privée de tous ses distributeurs, intégrateurs, équipementiers et utilisateurs finaux. Ainsi, nous ne divulguons aucune information que nos partenaires et nos clients considéreraient comme propriétaire ou confidentielle.
Q : Comment puis-je obtenir plus d’informations sur les nouvelles raccords ?
R : Pour obtenir des dessins et plus de détails sur les écrous UNS S21800 de WIKA, veuillez contacter nos spécialistes en mesure de pression pour l’industrie des semi-conducteurs. Ils seront heureux de discuter avec vous des meilleures options pour vos applications spécifiques.