¿Qué es una Bomba de Vacío Compacta?
Las bombas de vacío compactas son dispositivos utilizados para extraer el aire de un recipiente sellado y crear un ambiente de vacío en su interior. Estas bombas son de tamaño reducido y suelen tener una capacidad de bombeo de alrededor de 200 l/min, lo que les permite alcanzar presiones de vacío entre 0,1 Pa y 10 Pa.
Existen varios tipos, como las bombas rotativas de aceite, las bombas secas y las bombas de diafragma, que pueden seleccionarse según el principio y las condiciones de uso.
Aplicaciones de las Bombas de Vacío Compactas
Las bombas de vacío compactas se utilizan en equipos de análisis y laboratorio que requieren un vacío de alrededor de 0,1 Pa o un entorno de vacío incluso superior. Por ejemplo, los microscopios electrónicos, los análisis de rayos X, la espectrometría de masas y la cromatografía de gases requieren un entorno de vacío, para el que las bombas de vacío compactas son ideales.
En la fabricación de semiconductores, también se requiere un entorno de vacío para formar películas finas mediante pulverización catódica, evaporación al vacío o deposición química de vapor (CVD). En el procesado de alimentos, las bombas de vacío compactas también se utilizan para el envasado y embalaje al vacío.
Principios de las Bombas de Vacío Compactas
Las bombas de vacío compactas pueden clasificarse según el método de bombeo, el rango de presión y el uso o no de aceite.
1. Método de Bombeo
Las bombas de vacío pueden clasificarse según su método de bombeo: bombas de vacío de transporte de gas y bombas de vacío de acumulación de gas. Las bombas de vacío de transporte de gas transportan el aire desde el lado de admisión hasta el lado de escape.
Una bomba de vacío de acumulación de gas acumula el aire que se va a expulsar en la bomba y, a continuación, expulsa el aire acumulado con otra bomba de vacío.
2. Rango de Presión
No es posible que una sola bomba de vacío cubra el rango de presión que va desde la presión atmosférica hasta el alto vacío. Normalmente, se utiliza una bomba auxiliar o una bomba de desbaste además de la bomba principal para alto vacío.
3. Seco y Húmedo
Existen dos tipos de bombas de vacío: las bombas de vacío secas, que no utilizan aceite, y las bombas de vacío húmedas, que sí lo utilizan. La zona de vacío creada por las bombas que utilizan aceite contiene vapor de aceite o vapor de agua generado por la propia bomba.
Las bombas de vacío secas son especialmente necesarias en los procesos de fabricación de semiconductores, donde se requiere un control preciso. Los tipos secos también se utilizan en la fabricación de productos alimenticios y farmacéuticos, donde no se prefiere el aceite.
Tipos de Bombas de Vacío Compactas
1. Bombas de Vacío Rotativas de Aceite
De los distintos tipos de bombas de vacío, la bomba de vacío rotativa de aceite es la más utilizada en términos de volumen de desplazamiento, presión alcanzable y precio. Este tipo está disponible en muchas variantes, dependiendo del tipo de bomba, y se conoce como de tipo rotativo.
El aceite actúa para lubricar los cojinetes y mejorar la estanqueidad en el cilindro. Las bombas de vacío rotativas de aceite están disponibles en los tipos de paletas rotativas, levas y pistones oscilantes; con estas bombas se puede obtener fácilmente un vacío medio de alrededor de 0,1 Pa.
Bombas de vacío rotativas de paletas
El tipo de paletas rotativas tiene paletas unidas a un rotor integrado en el cilindro interior. El gas de las pequeñas cámaras divididas por las paletas se descarga al girar el rotor, reduciendo así la presión.
Bombas de vacío rotativas de levas selladas con aceite
En el tipo de leva, una parte del rotor excéntrico instalado en el centro del estator cilíndrico gira en contacto con el estator. El gas en el espacio entre el estator y el rotor se descarga para reducir la presión.
Bombas de vacío rotativas de aceite de pistón oscilante
En el tipo de pistón oscilante, la rotación del rotor excéntrico hace que el pistón se mueva hacia arriba y hacia abajo. El aire del interior del cilindro es comprimido y descargado por el pistón para reducir la presión.
2. Bombas Secas
Las bombas secas son bombas de vacío limpias y sin contacto que no utilizan aceite ni líquidos. Existen muchos tipos diferentes en función del tipo de bomba.
Bombas de vacío secas tipo Roots
Estas bombas utilizan un rotor tipo Roots. No requieren agua de refrigeración y se caracterizan por su gran comodidad.
Bombas de vacío secas tipo Scroll
Esta bomba tiene una estructura en la que la voluta gira para crear vacío comprimiendo y expulsando aire del exterior al interior. Es compacta y tiene las ventajas de alto vacío, baja vibración, bajo ruido y ahorro de energía.
Bombas de vacío secas de uña
El vacío se crea mediante dos rotores en forma de garra que giran en sentidos opuestos.
Bombas de vacío en seco de membrana
Un pistón alternativo llamado eje de la bomba mueve el diafragma hacia arriba y hacia abajo, aspirando y descargando aire.
Otros tipos
Existen bombas de paletas giratorias y de pistón oscilante. La construcción de estas bombas de vacío es similar a la de las bombas rotativas de aceite.