{"id":11102,"date":"2026-03-02T02:00:05","date_gmt":"2026-03-01T18:00:05","guid":{"rendered":"https:\/\/toquartz.com\/?p=11102"},"modified":"2026-02-24T16:10:39","modified_gmt":"2026-02-24T08:10:39","slug":"toquartz-quartz-glass-tubes-standard-sizes-and-full-fabrication-capabilities","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/toquartz.com\/fr\/toquartz-quartz-glass-tubes-standard-sizes-and-full-fabrication-capabilities\/","title":{"rendered":"TOQUARTZ Tubes en verre quartz Dimensions standard et possibilit\u00e9s de fabrication compl\u00e8tes"},"content":{"rendered":"

S'approvisionner en tubes de verre de quartz sans disposer de donn\u00e9es compl\u00e8tes sur les dimensions et la fabrication fait perdre du temps et retarde les projets. Cet article fournit toutes les r\u00e9ponses aux sp\u00e9cifications et aux capacit\u00e9s de traitement en un seul endroit.<\/p>\n

Les tubes en verre de quartz TOQUARTZ couvrent des diam\u00e8tres ext\u00e9rieurs de 0,1 mm \u00e0 600 mm, des \u00e9paisseurs de paroi de 0,01 mm \u00e0 10 mm et des longueurs allant jusqu'\u00e0 3 000 mm. Au-del\u00e0 des dimensions brutes, les services de fabrication complets comprennent la coupe de pr\u00e9cision, le chanfreinage, le polissage, le scellement \u00e0 la flamme, le per\u00e7age, le traitement des joints rectifi\u00e9s, le soudage et le formage des diam\u00e8tres - tous ex\u00e9cut\u00e9s selon des tol\u00e9rances industrielles tra\u00e7ables.<\/p>\n

Le quartz fondu - \u00e9galement connu sous le nom de silice fondue - est produit \u00e0 partir de dioxyde de silicium (SiO\u2082) \u00e0 des niveaux de puret\u00e9 de 99,99% ou plus. Sa dilatation thermique quasi nulle (coefficient d'environ 0,55 \u00d7 10-\u2076\/\u00b0C), ses temp\u00e9ratures de service continues jusqu'\u00e0 1 200\u00b0C et sa large transmission optique des UV profonds (inf\u00e9rieurs \u00e0 200 nm) aux infrarouges en font le mat\u00e9riau de choix lorsque le verre borosilicat\u00e9 atteint ses limites physiques.<\/p>\n

\n

\"face<\/p>\n

A quoi servent les tubes en verre au quartz fondu ?<\/h2>\n

Parmi tous les mat\u00e9riaux inorganiques transparents, le quartz fondu occupe une position unique car ses propri\u00e9t\u00e9s physiques et chimiques sont simultan\u00e9ment extr\u00eames sur plusieurs axes de performance plut\u00f4t qu'optimis\u00e9es sur un seul.<\/p>\n

Sur le plan chimique, le quartz fondu est inerte \u00e0 pratiquement tous les acides, \u00e0 l'exception de l'acide fluorhydrique et de l'acide phosphorique chaud, et il reste dimensionnellement stable \u00e0 travers des cycles thermiques qui briseraient le verre borosilicat\u00e9. Sa r\u00e9sistance aux chocs thermiques d\u00e9coule directement de son coefficient de dilatation thermique extr\u00eamement faible : un tube \u00e9quilibr\u00e9 \u00e0 1 000 \u00b0C peut \u00eatre plong\u00e9 dans de l'eau \u00e0 temp\u00e9rature ambiante sans se rompre, ce qui est impossible avec n'importe quel verre de laboratoire conventionnel. D'un point de vue optique, les verres \u00e0 haute teneur en oxyg\u00e8ne transmettent des longueurs d'onde aussi courtes que 150 nm, ce qui permet des applications en st\u00e9rilisation UV, en spectroscopie et en laser excimer qu'aucune autre forme de verre tubulaire ne peut servir. Sur le plan \u00e9lectrique, la r\u00e9sistivit\u00e9 volumique du quartz fondu d\u00e9passe 10\u00b9\u2078 \u03a9-cm \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, ce qui assure une isolation fiable m\u00eame dans les fours de diffusion de semi-conducteurs \u00e0 haute fr\u00e9quence. L'ensemble de ces propri\u00e9t\u00e9s explique pourquoi le tubes en verre de quartz<\/a> apparaissent dans la fabrication de semi-conducteurs, le traitement de l'eau par UV, les enveloppes de lampes halog\u00e8nes et infrarouges, les r\u00e9acteurs chimiques \u00e0 haute temp\u00e9rature et les instruments optiques de pr\u00e9cision - des environnements o\u00f9 la d\u00e9faillance d'un mat\u00e9riau a des cons\u00e9quences op\u00e9rationnelles ou de s\u00e9curit\u00e9 qui d\u00e9passent largement le co\u00fbt du tube lui-m\u00eame.<\/p>\n

\n

Dimensions standard des tubes en verre au quartz TOQUARTZ<\/h2>\n

La couverture dimensionnelle est le premier filtre que chaque ing\u00e9nieur en approvisionnement applique, et un fournisseur incapable de respecter le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur, l'\u00e9paisseur de paroi ou la longueur \u00e0 la tol\u00e9rance requise est effectivement \u00e9limin\u00e9 avant m\u00eame le d\u00e9but de l'\u00e9valuation technique. TOQUARTZ stocke et fabrique des tubes en verre de quartz dans toute la gamme des dimensions industrielles, depuis les capillaires submillim\u00e9triques utilis\u00e9s pour la diffraction des rayons X jusqu'aux tubes de traitement de grand diam\u00e8tre utilis\u00e9s dans les fours de diffusion des cellules solaires. Les quatre param\u00e8tres - diam\u00e8tre ext\u00e9rieur (OD), diam\u00e8tre int\u00e9rieur (ID), \u00e9paisseur de paroi (WT) et longueur - ont chacun leur propre plage de couverture et leur propre r\u00e9gime de tol\u00e9rance, et la compr\u00e9hension de ces quatre param\u00e8tres ensemble est le seul moyen de confirmer l'ad\u00e9quation dimensionnelle avant de soumettre une commande personnalis\u00e9e.<\/p>\n

Couverture du diam\u00e8tre ext\u00e9rieur du tube capillaire au tube de grand diam\u00e8tre<\/h3>\n

Les tubes en verre quartzeux sont disponibles dans le commerce sur trois segments de diam\u00e8tre distincts, chacun r\u00e9pondant \u00e0 un ensemble d'applications structurellement diff\u00e9rentes et \u00e9tant fabriqu\u00e9 par diff\u00e9rents proc\u00e9d\u00e9s d'\u00e9tirage ou de formage.<\/p>\n

Les segment capillaire<\/strong> s'\u00e9tend sur le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur de 0,1 mm \u00e0 environ 5 mm<\/strong>. Les tubes de cette gamme sont \u00e9tir\u00e9s avec des \u00e9paisseurs de paroi aussi fines que 0,01 mm<\/strong> et sont principalement utilis\u00e9s dans le montage d'\u00e9chantillons pour la diffraction des rayons X, la microfluidique et les manchons d'alignement de fibres optiques. Les tol\u00e9rances dimensionnelles pour les capillaires de 0,1 mm de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur sont de \u00b10,05 mm, se resserrant \u00e0 \u00b10,05 mm dans la gamme 0,1-0,9 mm et s'\u00e9largissant l\u00e9g\u00e8rement \u00e0 \u00b10,25 mm pour les diam\u00e8tres de 1,5 mm et plus \u00e0 l'int\u00e9rieur du segment capillaire - des chiffres coh\u00e9rents avec les donn\u00e9es publi\u00e9es par Hampton Research et Charles Supper Company, qui stockent tous deux plus de 60 tailles de capillaires pour une exp\u00e9dition imm\u00e9diate.<\/p>\n

Les segment industriel standard<\/strong> s'ex\u00e9cute \u00e0 partir de OD 3 mm \u00e0 OD 300 mm<\/strong>Les tubes en quartz fondu transparent sont disponibles en plusieurs longueurs, couvrant la grande majorit\u00e9 des applications en laboratoire, dans le domaine des semi-conducteurs, de l'\u00e9clairage et du traitement chimique. Robson Scientific propose des tubes en quartz fondu transparent de 3,0 mm \u00e0 150,0 mm de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur en m\u00e8tres de long ; MICQstore propose des tailles standard en stock, notamment OD 25 \u00d7 WT 2, OD 40 \u00d7 WT 3, OD 50 \u00d7 WT 3, OD 60 \u00d7 WT 3, OD 80 \u00d7 WT 3, OD 100 \u00d7 WT 3, OD 120 \u00d7 WT 4 et OD 150 \u00d7 WT 5 - toutes de 1 000 mm de long - ainsi qu'un service sur mesure continu jusqu'\u00e0 600 mm de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur. L'\u00e9paisseur de la paroi de ce segment varie g\u00e9n\u00e9ralement de 0,7 mm \u00e0 10,0 mm.<\/strong>Cette sp\u00e9cification est confirm\u00e9e par les donn\u00e9es de gauge-glass.net qui indiquent un diam\u00e8tre ext\u00e9rieur de 3 \u00e0 400 mm et un diam\u00e8tre ext\u00e9rieur de 0,7 \u00e0 10,0 mm.<\/p>\n

Les segment \u00e0 grand diam\u00e8tre<\/strong> couvertures OD 100 mm \u00e0 OD 600 mm<\/strong>. Les tubes de cette gamme n\u00e9cessitent coul\u00e9e centrifuge<\/a>1<\/a><\/sup> Ils sont utilis\u00e9s dans les fours de diffusion de l'\u00e9nergie solaire photovolta\u00efque, dans les grands r\u00e9acteurs CVD et dans les syst\u00e8mes UV industriels. Le stock standard \u00e0 ce diam\u00e8tre est limit\u00e9 ; toutefois, TOQUARTZ et d'autres fabricants comparables acceptent des commandes personnalis\u00e9es pour des tubes de grand diam\u00e8tre d'une longueur sup\u00e9rieure \u00e0 1 000 mm.<\/p>\n

Diam\u00e8tre ext\u00e9rieur R\u00e9f\u00e9rence du segment<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Segment de diam\u00e8tre<\/th>\nGamme OD<\/th>\nGamme typique de WT (mm)<\/th>\nApplications primaires<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Capillaire<\/td>\n0,1 mm - 5 mm<\/td>\n0.01 - 0.5<\/td>\nXRD, microfluidique, fibres optiques<\/td>\n<\/tr>\n
Petites entreprises industrielles<\/td>\n3 mm - 50 mm<\/td>\n0.7 - 3.0<\/td>\nAppareils de laboratoire, lampes UV, capteurs<\/td>\n<\/tr>\n
Industrie moyenne<\/td>\n50 mm - 150 mm<\/td>\n2.0 - 5.0<\/td>\nTubes de fours \u00e0 semi-conducteurs, r\u00e9acteurs<\/td>\n<\/tr>\n
Grandes entreprises industrielles<\/td>\n150 mm - 300 mm<\/td>\n3.0 - 8.0<\/td>\nTubes de traitement CVD, diffusion solaire<\/td>\n<\/tr>\n
Grand al\u00e9sage<\/td>\n300 mm - 600 mm<\/td>\n5.0 - 10.0<\/td>\nRev\u00eatements de fours industriels, grands syst\u00e8mes UV<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Sp\u00e9cifications relatives au diam\u00e8tre int\u00e9rieur et \u00e0 l'\u00e9paisseur de la paroi<\/h3>\n

Le diam\u00e8tre int\u00e9rieur d'un tube de quartz est une dimension d\u00e9riv\u00e9e - il n'est pas sp\u00e9cifi\u00e9 de mani\u00e8re ind\u00e9pendante par le fabricant, mais calcul\u00e9 comme suit ID = OD - 2 \u00d7 WT<\/strong>. Cela signifie que pour commander un tube, il faut sp\u00e9cifier deux des trois valeurs (OD, ID, WT), la troisi\u00e8me \u00e9tant confirm\u00e9e par le calcul.<\/p>\n

Tubes \u00e0 paroi standard<\/strong> dans le segment industriel ont g\u00e9n\u00e9ralement des parois d'une \u00e9paisseur comprise entre 1,0 mm et 3,0 mm, ce qui offre le meilleur \u00e9quilibre entre l'int\u00e9grit\u00e9 m\u00e9canique et la masse thermique. Tubes \u00e0 paroi \u00e9paisse<\/strong> d'une largeur de 4,0 mm \u00e0 10,0 mm sont utilis\u00e9s dans les r\u00e9acteurs \u00e0 haute pression et les chambres \u00e0 vide o\u00f9 la r\u00e9sistance \u00e0 la charge structurelle est requise en plus de la r\u00e9sistance thermique et chimique. Tubes \u00e0 paroi mince<\/strong>en particulier ceux dont le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur est inf\u00e9rieur \u00e0 1,5 mm, sont choisis pour les applications n\u00e9cessitant une r\u00e9ponse thermique rapide - telles que les enveloppes de lampes halog\u00e8nes et les gaines de radiateurs infrarouges - o\u00f9 la minimisation de la masse thermique r\u00e9duit le temps de cycle et la consommation d'\u00e9nergie. Les combinaisons OD \u00d7 WT \u00d7 ID couramment stock\u00e9es sont les suivantes : OD 25 \u00d7 WT 2 \u00d7 ID 21 mm, OD 50 \u00d7 WT 3 \u00d7 ID 44 mm, OD 100 \u00d7 WT 3 \u00d7 ID 94 mm et OD 150 \u00d7 WT 5 \u00d7 ID 140 mm.<\/p>\n

Pour les applications d'assemblage de haute pr\u00e9cision telles que les tubes de support de plaquettes semi-conductrices, o\u00f9 les tubes de quartz doivent \u00eatre en interface avec des brides m\u00e9talliques usin\u00e9es ou des joints en PTFE, les tol\u00e9rances d'identification deviennent la dimension critique et sont maintenues \u00e0 un niveau \u00e9lev\u00e9. \u00b10,1 mm<\/strong> sur les tubes de diam\u00e8tre moyen, avec des qualit\u00e9s plus serr\u00e9es disponibles \u00e0 \u00b10,05 mm<\/strong> par meulage sans centre CNC.<\/p>\n

Combinaisons courantes OD \u00d7 WT \u00d7 ID<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
OD (mm)<\/th>\nWT (mm)<\/th>\nID (mm)<\/th>\nCat\u00e9gorie de mur<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
12<\/td>\n1.0<\/td>\n10<\/td>\nParoi mince<\/td>\n<\/tr>\n
25<\/td>\n2.0<\/td>\n21<\/td>\nMur standard<\/td>\n<\/tr>\n
40<\/td>\n3.0<\/td>\n34<\/td>\nMur standard<\/td>\n<\/tr>\n
50<\/td>\n3.0<\/td>\n44<\/td>\nMur standard<\/td>\n<\/tr>\n
80<\/td>\n3.0<\/td>\n74<\/td>\nMur standard<\/td>\n<\/tr>\n
100<\/td>\n3.0<\/td>\n94<\/td>\nMur standard<\/td>\n<\/tr>\n
120<\/td>\n4.0<\/td>\n112<\/td>\nParoi \u00e9paisse<\/td>\n<\/tr>\n
150<\/td>\n5.0<\/td>\n140<\/td>\nParoi \u00e9paisse<\/td>\n<\/tr>\n
200<\/td>\n6.0<\/td>\n188<\/td>\nParoi \u00e9paisse<\/td>\n<\/tr>\n
300<\/td>\n8.0<\/td>\n284<\/td>\nMur lourd<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Gammes de longueurs standard et personnalis\u00e9es<\/h3>\n

La disponibilit\u00e9 des longueurs diff\u00e8re consid\u00e9rablement entre les stocks de tubes de petit et de grand diam\u00e8tre, et la connaissance des longueurs de stock par d\u00e9faut permet d'\u00e9viter des hypoth\u00e8ses co\u00fbteuses lors de la conception du syst\u00e8me.<\/p>\n

Pour les tubes jusqu'\u00e0 OD 50 mm \u00d7 ID 44 mm (inclus)<\/strong>la longueur de stock standard de l'industrie est 48 pouces (environ 1 220 mm)<\/strong>. Pour les diam\u00e8tres plus importants - en particulier ceux sup\u00e9rieurs \u00e0 OD 50 mm ID \u00d7 OD 54 mm - la longueur standard du stock s'\u00e9tend jusqu'\u00e0 60 pouces (environ 1 524 mm)<\/strong>Des quantit\u00e9s minimales de commande peuvent s'appliquer. Ces chiffres correspondent directement aux sp\u00e9cifications de stock publi\u00e9es par GM Quartz. Des longueurs non standard personnalis\u00e9es sont disponibles sur demande pour l'ensemble de la gamme de diam\u00e8tres.<\/p>\n

Les longueurs de coupe personnalis\u00e9es commencent \u00e0 5 mm et s'\u00e9tendent jusqu'\u00e0 un maximum de 3 000 mm.<\/strong>un plafond confirm\u00e9 \u00e0 la fois par MICQstore et microqsil.com pour les tubes en quartz fondu. Pour la plupart des applications en laboratoire et dans le domaine des semi-conducteurs, les longueurs comprises entre 500 mm et 1 500 mm repr\u00e9sentent la plage de travail pratique. Les tubes d'une longueur sup\u00e9rieure \u00e0 2 000 mm et d'un diam\u00e8tre sup\u00e9rieur \u00e0 100 mm doivent faire l'objet d'un examen technique individuel en raison des contraintes de d\u00e9flexion et de manipulation pendant le transport.<\/p>\n

La coupe \u00e0 des longueurs non standard est effectu\u00e9e dans le cadre du service de fabrication avec une tol\u00e9rance de longueur de \u00b10,5 mm<\/strong> pour une coupe de pr\u00e9cision standard, ou \u00b10,1 mm<\/strong> lorsque la d\u00e9coupe au laser ou \u00e0 la molette diamant\u00e9e de haute pr\u00e9cision est sp\u00e9cifi\u00e9e.<\/p>\n

Param\u00e8tres de longueur standard et personnalis\u00e9e<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Plage de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur du tube<\/th>\nLongueur standard de la crosse<\/th>\nLongueur maximale de l'article<\/th>\nTol\u00e9rance de longueur (coupe standard)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
0,1 mm - 5 mm (capillaire)<\/td>\n80 mm \/ 300 mm \/ 600 mm<\/td>\n600 mm<\/td>\n\u00b10,05 mm<\/td>\n<\/tr>\n
3 mm - 50 mm<\/td>\n1 220 mm (48 in)<\/td>\n3 000 mm<\/td>\n\u00b10,5 mm<\/td>\n<\/tr>\n
>50 mm - 300 mm<\/td>\n1 524 mm (60 in)<\/td>\n3 000 mm<\/td>\n\u00b10,5 mm<\/td>\n<\/tr>\n
>300 mm - 600 mm<\/td>\nSur mesure par commande<\/td>\n>1 000 mm (au cas par cas)<\/td>\n\u00b11,0 mm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Tol\u00e9rances dimensionnelles et grades de pr\u00e9cision<\/h3>\n

Le choix de la tol\u00e9rance est sans doute la d\u00e9cision de sp\u00e9cification la plus importante apr\u00e8s la qualit\u00e9 du mat\u00e9riau, car des tol\u00e9rances plus strictes n\u00e9cessitent des \u00e9tapes d'usinage suppl\u00e9mentaires qui ont une incidence directe sur le d\u00e9lai et l'\u00e9tendue du traitement.<\/p>\n

Les tol\u00e9rances de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur publi\u00e9es pour les tubes en quartz fondu suivent une \u00e9chelle gradu\u00e9e en diam\u00e8tre. \u00c0 l'extr\u00e9mit\u00e9 du capillaire (Diam\u00e8tre ext\u00e9rieur 0,1-0,9 mm<\/strong>), la tol\u00e9rance de l'OD est de \u00b10,05 mm<\/strong>; pour les diam\u00e8tres de 1,0 mm \u00e0 2,5 mm, il varie de 1,5 \u00e0 2,5 mm. -0,05 mm \u00e0 +0,25 mm<\/strong> en fonction de la taille sp\u00e9cifique ; et pour les diam\u00e8tres de 3,0 mm et plus, la tol\u00e9rance standard s'\u00e9largit jusqu'\u00e0 \u00b10,25 mm<\/strong> - Le tableau des sp\u00e9cifications des capillaires publi\u00e9 par Hampton Research est coh\u00e9rent avec les donn\u00e9es du tableau des sp\u00e9cifications des capillaires. Pour les tubes industriels d'un diam\u00e8tre ext\u00e9rieur compris entre 25 et 150 mm, les tol\u00e9rances de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur telles qu'elles ont \u00e9t\u00e9 dessin\u00e9es par le fabricant de tubes sont g\u00e9n\u00e9ralement les suivantes \u00b10,5 mm \u00e0 \u00b11,0 mm<\/strong>La variabilit\u00e9 inh\u00e9rente au processus d'\u00e9tirement vertical est ainsi prise en compte.<\/p>\n

Tubes rectifi\u00e9s avec pr\u00e9cision<\/strong>Lorsque le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur ou int\u00e9rieur a \u00e9t\u00e9 usin\u00e9 apr\u00e8s l'\u00e9tirage, il est possible d'obtenir des tol\u00e9rances sur le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur et le diam\u00e8tre int\u00e9rieur de \u00b10,0001 pouce (environ \u00b10,0025 mm)<\/strong> - une sp\u00e9cification document\u00e9e par Specialty Glass Products pour les tubes en quartz fondu rectifi\u00e9s sans centre CNC. Au niveau le plus exigeant, les centres d'usinage CNC utilis\u00e9s dans la production de composants de qualit\u00e9 semi-conducteur respectent des tol\u00e9rances de \u00b10,01 mm<\/strong> dans toutes les dimensions lin\u00e9aires. Tol\u00e9rance de coupe de longueur<\/strong> pour la d\u00e9coupe standard \u00e0 la meule diamant\u00e9e est de \u00b10,5 mm<\/strong>r\u00e9ductible \u00e0 \u00b10,1 mm<\/strong> avec la d\u00e9coupe au laser. L'uniformit\u00e9 de l'\u00e9paisseur de la paroi est g\u00e9n\u00e9ralement contr\u00f4l\u00e9e pour \u00b110% de la valeur nominale WT<\/strong> pour les tubes \u00e9tir\u00e9s, serrer \u00e0 \u00b10,05 mm<\/strong> pour les tubes de terre.<\/p>\n

Il est essentiel de comprendre quel degr\u00e9 de tol\u00e9rance s'applique \u00e0 un assemblage donn\u00e9 avant de s'engager dans une voie de fabrication, car sp\u00e9cifier des tol\u00e9rances de qualit\u00e9 optique sur un composant qui ne n\u00e9cessite qu'un jeu d'ajustement du tube du four ajoute des co\u00fbts et des d\u00e9lais inutiles.<\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rence des tol\u00e9rances dimensionnelles par degr\u00e9 de pr\u00e9cision<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Param\u00e8tres<\/th>\nTel que dessin\u00e9 (standard)<\/th>\nPr\u00e9cision de la rectification<\/th>\nUsin\u00e9 CNC<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Tol\u00e9rance OD<\/td>\n\u00b10,25 mm - \u00b11,0 mm<\/td>\n\u00b10,01 mm - \u00b10,025 mm<\/td>\n\u00b10,01 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Tol\u00e9rance ID<\/td>\n\u00b10,25 mm - \u00b11,0 mm<\/td>\n\u00b10,05 mm - \u00b10,1 mm<\/td>\n\u00b10,01 mm<\/td>\n<\/tr>\n
WT Uniformit\u00e9<\/td>\n\u00b110% de la valeur nominale<\/td>\n\u00b10,05 mm<\/td>\n\u00b10,01 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Longueur (coupe)<\/td>\n\u00b10,5 mm<\/td>\n\u00b10,1 mm (laser)<\/td>\n\u00b10,1 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Surface Ra (OD)<\/td>\n0,4 - 1,6 \u00b5m<\/td>\n0,1 - 0,4 \u00b5m<\/td>\n<0,1 \u00b5m<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

\"Tubes<\/p>\n

Fabrication de pr\u00e9cision pour les tubes en verre quartz - D\u00e9coupe<\/h2>\n

La couverture dimensionnelle seule satisfait rarement une exigence d'approvisionnement ; la plupart des applications exigent des tubes coup\u00e9s \u00e0 une longueur de travail pr\u00e9cise avec des conditions de bord qui n'introduiront pas de fractures de contrainte ou de contamination pendant le service. Le d\u00e9coupage est l'\u00e9tape fondamentale de la s\u00e9quence de fabrication de TOQUARTZ, et la m\u00e9thode choisie - d\u00e9coupage \u00e0 la meule diamant\u00e9e par voie humide ou d\u00e9coupage au laser - d\u00e9termine la tol\u00e9rance de longueur r\u00e9alisable, le profil des ar\u00eates et la n\u00e9cessit\u00e9 \u00e9ventuelle d'un traitement ult\u00e9rieur des ar\u00eates.<\/p>\n

D\u00e9coupe humide \u00e0 la meule diamant\u00e9e pour les tubes de petit et moyen diam\u00e8tre<\/h3>\n

La d\u00e9coupe humide \u00e0 la meule diamant\u00e9e est la m\u00e9thode standard de l'industrie pour les longueurs de tubes de quartz, appliqu\u00e9e \u00e0 des diam\u00e8tres d'al\u00e9sage de 3 mm OD jusqu'\u00e0 environ 150 mm OD<\/strong> avec des r\u00e9sultats coh\u00e9rents et reproductibles.<\/p>\n

Le processus utilise un Roue abrasive impr\u00e9gn\u00e9e de diamant tournant sous un flux continu d'eau de refroidissement<\/strong>. L'eau a une double fonction : elle supprime la fine poussi\u00e8re de silice qui, sinon, cr\u00e9erait un risque sanitaire dans l'air, et - ce qui est plus important du point de vue de la qualit\u00e9 du produit - elle emp\u00eache les chocs thermiques localis\u00e9s dans la zone de coupe. Sans liquide de refroidissement, la chaleur de friction g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par une coupe au diamant \u00e0 sec peut introduire des microfissures sous la surface, ce qui a pour effet d'\u00e9tendre le champ d'application de l'eau. 0,05 mm \u00e0 0,2 mm<\/strong> dans la paroi du tube, qui se propagent lors des cycles thermiques ult\u00e9rieurs en service. Le d\u00e9coupage humide r\u00e9duit cette zone de dommages sous la surface \u00e0 un niveau inf\u00e9rieur \u00e0 celui de l'acier. 0,02 mm<\/strong>une profondeur qui est enti\u00e8rement \u00e9limin\u00e9e par le chanfreinage standard ou le polissage au feu lors de l'\u00e9tape de fabrication suivante. Great Lakes Glasswerks documente la capacit\u00e9 de coupe par voie humide pour des al\u00e9sages de 3 mm OD \u00e0 150 mm OD<\/strong>Le syst\u00e8me de coupe est bas\u00e9 sur un processus de fixation exclusif qui maintient l'alignement du tube et emp\u00eache la d\u00e9viation de la paroi pendant la course de coupe.<\/p>\n

La tol\u00e9rance de longueur r\u00e9alisable en utilisant le d\u00e9coupage \u00e0 la meule humide est de \u00b10,5 mm<\/strong> dans des conditions de production standard, ce qui r\u00e9pond aux exigences d'assemblage de la plupart des appareils de laboratoire, des syst\u00e8mes de tubes de four et des applications d'enveloppes de lampes. Pour les applications n\u00e9cessitant un contr\u00f4le plus strict de la longueur sans investissement laser, une op\u00e9ration de surfa\u00e7age secondaire \u00e0 l'aide d'une lamelle diamant\u00e9e plate peut r\u00e9duire l'\u00e9cart de longueur \u00e0 \u00b10,2 mm<\/strong>.<\/p>\n

Param\u00e8tres de coupe des meules diamant\u00e9es<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Param\u00e8tres<\/th>\nSp\u00e9cifications<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Plage de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur applicable<\/td>\n3 mm - 150 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Liquide de refroidissement<\/td>\nInjection continue d'eau d\u00e9min\u00e9ralis\u00e9e<\/td>\n<\/tr>\n
Tol\u00e9rance de longueur<\/td>\n\u00b10,5 mm (standard)<\/td>\n<\/tr>\n
Profondeur des dommages souterrains<\/td>\n<0,02 mm par voie humide<\/td>\n<\/tr>\n
Granulom\u00e9trie de la roue (typique)<\/td>\n150 - 320 mesh diamant<\/td>\n<\/tr>\n
\u00c9tat des bords apr\u00e8s la coupe<\/td>\nN\u00e9cessite un chanfrein ou un polissage au feu<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

D\u00e9coupe au laser et tol\u00e9rances de longueur de pr\u00e9cision<\/h3>\n

La d\u00e9coupe au laser permet d'atteindre une pr\u00e9cision sup\u00e9rieure \u00e0 celle des proc\u00e9d\u00e9s \u00e0 roue diamant\u00e9e et devient la m\u00e9thode pr\u00e9f\u00e9r\u00e9e lorsque des tol\u00e9rances de longueur inf\u00e9rieures \u00e0 \u00b10,5 mm sont sp\u00e9cifi\u00e9es, ou lorsque le diam\u00e8tre des tubes d\u00e9passe les contraintes m\u00e9caniques des syst\u00e8mes \u00e0 roue.<\/p>\n

CO\u2082 d\u00e9coupe laser<\/strong>Le laser, qui fonctionne \u00e0 une longueur d'onde de 10,6 \u00b5m, est absorb\u00e9 efficacement par la silice fondue, ce qui permet des coupes nettes et \u00e9troites avec une zone affect\u00e9e par la chaleur mesur\u00e9e en microm\u00e8tres plut\u00f4t qu'en dixi\u00e8mes de millim\u00e8tres, comme c'est le cas avec les m\u00e9thodes m\u00e9caniques. \u00c0 des vitesses de traitement typiques pour des tubes en quartz d'un diam\u00e8tre ext\u00e9rieur de 10 \u00e0 80 mm, la largeur de coupe du laser est de 0,1 \u00e0 0,3 mm<\/strong>et la tol\u00e9rance de longueur obtenue est \u00b10,1 mm<\/strong> - une am\u00e9lioration d'un facteur cinq par rapport \u00e0 la d\u00e9coupe humide standard. Surtout, l'absence de contact m\u00e9canique \u00e9limine le risque de fissuration du tube par les vibrations de la roue, ce qui rend la d\u00e9coupe au laser particuli\u00e8rement int\u00e9ressante pour les applications suivantes tubes \u00e0 paroi mince avec WT inf\u00e9rieur \u00e0 1,5 mm<\/strong> o\u00f9 la force de coupe m\u00e9canique pr\u00e9sente un risque de fracture.<\/p>\n

Pour les tubes de grand diam\u00e8tre sup\u00e9rieur \u00e0 150 mm, la d\u00e9coupe au jet d'eau offre une solution alternative, combinant l'\u00e9nergie du jet abrasif avec un processus qui ne g\u00e9n\u00e8re aucune contrainte thermique. Les ar\u00eates d\u00e9coup\u00e9es au jet d'eau doivent \u00eatre rectifi\u00e9es pour \u00e9liminer la surface rugueuse laiss\u00e9e par l'abrasif, mais cette m\u00e9thode est la seule capable de produire des profils complexes - coupes diagonales, encoches ou extr\u00e9mit\u00e9s fendues - dans des tubes de quartz de grand diam\u00e8tre qui n\u00e9cessiteraient autrement un usinage CNC \u00e0 plusieurs axes.<\/p>\n

Comparaison entre la d\u00e9coupe au laser et la d\u00e9coupe \u00e0 la meule de diamant<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Attribut<\/th>\nRoue diamant\u00e9e \u00e0 coupe humide<\/th>\nD\u00e9coupe laser<\/th>\nD\u00e9coupe au jet d'eau<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Gamme OD<\/td>\n3 mm - 150 mm<\/td>\n5 mm - 200 mm<\/td>\n50 mm - 600 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Tol\u00e9rance de longueur<\/td>\n\u00b10,5 mm<\/td>\n\u00b10,1 mm<\/td>\n\u00b10,3 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Largeur de la bande de roulement<\/td>\n0,5 - 1,5 mm<\/td>\n0,1 - 0,3 mm<\/td>\n1,0 - 2,5 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Risque de stress thermique<\/td>\nFaible (proc\u00e9d\u00e9 humide)<\/td>\nTr\u00e8s faible<\/td>\nAucun<\/td>\n<\/tr>\n
Post-traitement Edge<\/td>\nChanfrein\/polissage au feu<\/td>\nPolissage du feu l\u00e9ger<\/td>\nMeulage n\u00e9cessaire<\/td>\n<\/tr>\n
Meilleure application<\/td>\nLongueurs standard de laboratoire\/industriel<\/td>\nComposants de pr\u00e9cision<\/td>\nCoupes profil\u00e9es \u00e0 grand diam\u00e8tre<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

Chanfreinage et traitement des bords des tubes en verre de quartz<\/h2>\n

Chaque extr\u00e9mit\u00e9 coup\u00e9e d'un tube en verre de quartz pr\u00e9sente une vuln\u00e9rabilit\u00e9 m\u00e9canique : le coin aigu \u00e0 90\u00b0 laiss\u00e9 par la d\u00e9coupe \u00e0 la molette diamant\u00e9e ou au laser concentre les contraintes lorsque le tube est ins\u00e9r\u00e9 dans des raccords, soumis \u00e0 des cycles thermiques ou manipul\u00e9 au cours de l'installation. Le chanfreinage \u00e9limine cette vuln\u00e9rabilit\u00e9 tout en produisant la g\u00e9om\u00e9trie de bord contr\u00f4l\u00e9e dont d\u00e9pendent les assemblages d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9, les rainures de joints toriques et les connecteurs \u00e0 embo\u00eetement.<\/p>\n

Meulage m\u00e9canique et angles de chanfrein typiques<\/h3>\n

Le chanfreinage m\u00e9canique utilise des meules impr\u00e9gn\u00e9es de diamant ou des meules cylindriques de pr\u00e9cision pour abraser l'extr\u00e9mit\u00e9 du tube selon un profil angulaire d\u00e9fini, produisant une g\u00e9om\u00e9trie coh\u00e9rente et reproductible dans les lots de production.<\/p>\n

Angles de chanfrein entre 15\u00b0 et 45\u00b0 (mesur\u00e9s \u00e0 partir de l'axe du tube)<\/strong> sont les gammes les plus couramment utilis\u00e9es pour les extr\u00e9mit\u00e9s des tubes de quartz. A Chanfrein de 15\u00b0-20<\/strong> est g\u00e9n\u00e9ralement sp\u00e9cifi\u00e9 pour les tubes qui seront ins\u00e9r\u00e9s dans des joints toriques en PTFE ou en silicone, o\u00f9 la l\u00e9g\u00e8re conicit\u00e9 guide l'extr\u00e9mit\u00e9 du tube dans l'al\u00e9sage du joint sans couper l'\u00e9lastom\u00e8re. A Chanfrein de 45<\/strong> est pr\u00e9f\u00e9rable pour les tubes qui seront scell\u00e9s \u00e0 la flamme ou soud\u00e9s par fusion dans une \u00e9tape ult\u00e9rieure, car la face inclin\u00e9e offre une plus grande surface \u00e0 la flamme du chalumeau pour la chauffer uniform\u00e9ment, r\u00e9duisant ainsi le risque de ramollissement asym\u00e9trique. \u00c9quipement de meulage pour le chanfreinage du diam\u00e8tre ext\u00e9rieur<\/strong> utilise une meuleuse cylindrique \u00e0 diam\u00e8tre ext\u00e9rieur qui fait tourner le tube contre une meule diamant\u00e9e profil\u00e9e ; Chanfreinage ID<\/strong> des tubes de plus de 10 mm de diam\u00e8tre int\u00e9rieur s'effectue \u00e0 l'aide d'une meuleuse \u00e0 pointes mont\u00e9e qui tourne \u00e0 l'int\u00e9rieur de l'al\u00e9sage \u00e0 l'angle sp\u00e9cifi\u00e9. Specialty Glass Products documente la capacit\u00e9 de meulage de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur permettant d'obtenir des tol\u00e9rances de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur de \u00b10,0001 pouce (\u00b10,0025 mm)<\/strong> avec une finition de surface exceptionnelle, ce qui montre que le chanfreinage des tubes de pr\u00e9cision est une op\u00e9ration d'usinage au sens m\u00e9trologique du terme, et non une simple touche de finition.<\/p>\n

Apr\u00e8s rectification, la surface chanfrein\u00e9e pr\u00e9sente un aspect mat et d\u00e9poli. Pour les applications o\u00f9 la face d'extr\u00e9mit\u00e9 doit transmettre les UV ou la lumi\u00e8re visible - comme l'extr\u00e9mit\u00e9 d'entr\u00e9e d'un tube de r\u00e9acteur UV - la surface du chanfrein d\u00e9poli est ensuite polie au feu pour restaurer la transparence optique.<\/p>\n

Angle de chanfrein et r\u00e9f\u00e9rence d'application<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Angle du chanfrein<\/th>\nG\u00e9om\u00e9trie<\/th>\nApplication typique<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
15\u00b0 - 20\u00b0<\/td>\nEffilement en douceur<\/td>\nInsertion de joints toriques et \u00e9lastom\u00e8res<\/td>\n<\/tr>\n
30\u00b0<\/td>\nEffilement mod\u00e9r\u00e9<\/td>\nRaccords enfichables, raccords \u00e0 compression<\/td>\n<\/tr>\n
45\u00b0<\/td>\nBiseau standard<\/td>\nPr\u00e9paration de la face avant de la soudure, \u00e9bavurage g\u00e9n\u00e9ral<\/td>\n<\/tr>\n
Sur mesure<\/td>\nPar dessin<\/td>\nBrides \u00e0 vide, interfaces optiques<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

L'\u00e9bavurage par gravure acide comme option compl\u00e9mentaire<\/h3>\n

Pour les tubes en verre de quartz dont le diam\u00e8tre int\u00e9rieur est inf\u00e9rieur \u00e0 10 mm, les outils de meulage m\u00e9canique ne peuvent pas acc\u00e9der physiquement \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 de l'al\u00e9sage avec une pr\u00e9cision suffisante, ce qui fait de la gravure \u00e0 l'acide la m\u00e9thode d'\u00e9bavurage la plus pratique.<\/p>\n

Acide fluorhydrique (HF) dilu\u00e9, g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 des concentrations de 1-5% par volume<\/strong>L'acide fluorhydrique (HF) dissout s\u00e9lectivement les \u00e9clats de silice et les microfractures laiss\u00e9es sur le bord de la coupe, sans modifier la g\u00e9om\u00e9trie macroscopique du tube. La vitesse de gravure du quartz fondu dans l'HF dilu\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante est approximativement de 0,5-2 \u00b5m par minute<\/strong>Ce contr\u00f4le permet d'arr\u00eater l'enl\u00e8vement de mati\u00e8re contr\u00f4l\u00e9 une fois que la zone de bavure - g\u00e9n\u00e9ralement d'une profondeur de 10 \u00e0 30 \u00b5m - a \u00e9t\u00e9 consomm\u00e9e. Cette pr\u00e9cision de contr\u00f4le rend la gravure HF particuli\u00e8rement pr\u00e9cieuse pour les tubes capillaires d'un diam\u00e8tre ext\u00e9rieur de 0,5 \u00e0 5 mm, o\u00f9 m\u00eame un d\u00e9passement de 50 \u00b5m par meulage m\u00e9canique consommerait une fraction significative de l'\u00e9paisseur de la paroi. Le processus doit \u00eatre men\u00e9 dans une hotte chimique class\u00e9e HF.<\/strong> avec un EPI complet comprenant un \u00e9cran facial, des gants r\u00e9sistants aux produits chimiques et un kit d'antidote HF \u00e0 port\u00e9e de main, car l'HF est syst\u00e9miquement toxique m\u00eame \u00e0 de faibles niveaux d'exposition.<\/p>\n

Apr\u00e8s l'\u00e9tape de gravure, le tube est soigneusement rinc\u00e9 \u00e0 l'eau d\u00e9sionis\u00e9e et \u00e9ventuellement suivi d'un lavage de neutralisation au bifluorure d'ammonium dilu\u00e9. Le bord int\u00e9rieur obtenu est lisse au toucher, sans particules r\u00e9siduelles de silice cristalline susceptibles de contaminer les flux de semi-conducteurs ou de chimie analytique.<\/p>\n

Param\u00e8tres d'\u00e9bavurage de la gravure acide<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Param\u00e8tres<\/th>\nSp\u00e9cifications<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Plage d'identification applicable<\/td>\n0,1 mm - 10 mm (acc\u00e8s au bord int\u00e9rieur)<\/td>\n<\/tr>\n
Concentration en HF<\/td>\n1 - 5% v\/v<\/td>\n<\/tr>\n
Taux de gravure<\/td>\n0,5 - 2 \u00b5m\/min \u00e0 20\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Profondeur d'enl\u00e8vement de mati\u00e8re<\/td>\n10 - 50 \u00b5m (contr\u00f4l\u00e9)<\/td>\n<\/tr>\n
Rin\u00e7age apr\u00e8s gravure<\/td>\nEau d\u00e9ionis\u00e9e, \u22653 cycles<\/td>\n<\/tr>\n
Impact dimensionnel<\/td>\nN\u00e9gligeable (<0,05 mm de changement sur l'OD)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

\"plusieurs<\/p>\n

Normes de polissage pour les tubes en verre de quartz utilis\u00e9s en optique et dans les semi-conducteurs<\/h2>\n

L'\u00e9tat de surface de l'extr\u00e9mit\u00e9 d'un tube de quartz n'est pas seulement une pr\u00e9occupation esth\u00e9tique - dans les applications de transmission optique, de r\u00e9acteur UV et de diffusion de semi-conducteurs, la rugosit\u00e9 de la surface \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 du tube d\u00e9termine directement l'efficacit\u00e9 de la transmission, le risque de g\u00e9n\u00e9ration de particules et la qualit\u00e9 des joints herm\u00e9tiques. Deux m\u00e9thodes de polissage r\u00e9pondent \u00e0 des besoins distincts : le polissage au feu r\u00e9tablit la surface lisse form\u00e9e au feu des extr\u00e9mit\u00e9s coup\u00e9es, tandis que le rodage et le polissage m\u00e9caniques permettent d'obtenir une plan\u00e9it\u00e9 de qualit\u00e9 optique pour les interfaces de composants de pr\u00e9cision.<\/p>\n

Polissage au feu pour les faces d'extr\u00e9mit\u00e9 et les ext\u00e9rieurs de tubes<\/h3>\n

Le polissage au feu est l'op\u00e9ration de finition la plus r\u00e9pandue pour les extr\u00e9mit\u00e9s des tubes de quartz. Il est appr\u00e9ci\u00e9 pour sa rapidit\u00e9, sa capacit\u00e9 \u00e0 gu\u00e9rir les microfissures introduites lors de la coupe et sa capacit\u00e9 \u00e0 restaurer la qualit\u00e9 de la surface form\u00e9e au feu du tube \u00e9tir\u00e9 d'origine.<\/p>\n

Le processus applique une flamme ax\u00e9e sur l'oxy-hydrog\u00e8ne ou l'oxy-propane<\/strong> \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 du tube pendant que le tube tourne autour de son axe. La temp\u00e9rature de la flamme \u00e0 la pointe de travail d\u00e9passe 1,700\u00b0C<\/strong>qui est sup\u00e9rieur au point de ramollissement du quartz fondu (~1 665\u00b0C) mais qui est appliqu\u00e9 pendant une dur\u00e9e contr\u00f4l\u00e9e - typiquement 3 \u00e0 15 secondes par extr\u00e9mit\u00e9<\/strong> - suffisant pour refondre et faire couler la silice de surface sans effondrer la paroi du tube ou modifier de mani\u00e8re significative le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur du tube. Pendant ce bref intervalle de fusion, tension superficielle<\/a>2<\/a><\/sup> Le polissage par le feu conduit la silice liquide vers une face frontale lisse, presque parfaitement plate, et scelle simultan\u00e9ment toutes les microfissures de subsurface laiss\u00e9es par la coupe m\u00e9canique. GlobalQT mentionne explicitement le polissage au feu comme un service standard, au m\u00eame titre que l'\u00e9bauche et le meulage pour les tubes de four command\u00e9s, confirmant ainsi son statut de processus de qualit\u00e9 de production plut\u00f4t que d'op\u00e9ration ponctuelle sp\u00e9cialis\u00e9e.<\/p>\n

L'oxy-hydrog\u00e8ne est fortement pr\u00e9f\u00e9r\u00e9 \u00e0 l'oxy-propane pour les semi-conducteurs de haute puret\u00e9 et les applications optiques.<\/strong>La combustion de l'hydrog\u00e8ne ne produit que de la vapeur d'eau comme sous-produit et ne laisse aucun d\u00e9p\u00f4t de carbone sur la surface de la silice. Une flamme oxy-propane, bien que plus chaude et donc plus rapide, introduit des traces de contamination par les hydrocarbures qui deviennent fluorescentes sous l'\u00e9clairage UV et sont inacceptables dans des applications telles que les r\u00e9acteurs de traitement de l'eau par UV ou les cellules spectroscopiques.<\/p>\n

Param\u00e8tres du processus de polissage au feu<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Param\u00e8tres<\/th>\nOxy-Hydrog\u00e8ne<\/th>\nOxy-Propane<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Temp\u00e9rature de la flamme<\/td>\n~2 000\u00b0C (pointe de travail)<\/td>\n~1,900\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Sous-produit de combustion<\/td>\nH\u2082O uniquement<\/td>\nCO\u2082 + H\u2082O + carbone \u00e0 l'\u00e9tat de traces<\/td>\n<\/tr>\n
Risque de contamination<\/td>\nN\u00e9gligeable<\/td>\nFaible (acceptable pour une utilisation industrielle)<\/td>\n<\/tr>\n
Plage de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur applicable<\/td>\n1 mm - 300 mm<\/td>\n3 mm - 300 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Temps de traitement par extr\u00e9mit\u00e9<\/td>\n3 - 15 sec<\/td>\n2 - 10 secondes<\/td>\n<\/tr>\n
Profondeur de cicatrisation des microfissures<\/td>\nJusqu'\u00e0 0,2 mm<\/td>\nJusqu'\u00e0 0,2 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Ra de surface apr\u00e8s polissage<\/td>\n0,05 - 0,2 \u00b5m<\/td>\n0,1 - 0,4 \u00b5m<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Rodage m\u00e9canique et finitions de surface de qualit\u00e9 optique<\/h3>\n

Alors que le polissage au feu produit une surface lisse mais g\u00e9om\u00e9triquement libre - ce qui signifie que la face frontale n'est pas garantie comme \u00e9tant plate ou perpendiculaire \u00e0 l'axe du tube - le rodage m\u00e9canique produit une surface lisse mais g\u00e9om\u00e9triquement libre. surface plane \u00e0 dimensions contr\u00f4l\u00e9es<\/strong> avec une douceur de qualit\u00e9 optique pour les applications exigeant une pr\u00e9cision interf\u00e9rom\u00e9trique.<\/p>\n

La s\u00e9quence de polissage m\u00e9canique des extr\u00e9mit\u00e9s de tubes en quartz fondu commence par rodage grossier \u00e0 l'aide d'une suspension abrasive en carbure de bore ou en carbure de silicium<\/strong> sur une plaque de recouvrement en fonte, en \u00e9liminant la majeure partie des dommages de la surface coup\u00e9e jusqu'\u00e0 une rugosit\u00e9 de surface r\u00e9siduelle d'environ Ra 0,5 \u00b5m<\/strong>. L'\u00e9tape interm\u00e9diaire de recoupement fin utilise abrasif d'alumine (Al\u2082O\u2083) \u00e0 une granulom\u00e9trie de 3-5 \u00b5m<\/strong>La surface est ainsi ramen\u00e9e \u00e0 un Ra de 0,1 \u00e0 0,2 \u00b5m. L'\u00e9tape finale de polissage emploie boue d'oxyde de c\u00e9rium (CeO\u2082)<\/strong> sur un tampon de polissage - typiquement un polyur\u00e9thane ou un pitch lap - et permet d'obtenir des valeurs de rugosit\u00e9 de surface de Ra < 0,5 nm<\/strong> (sub-nanom\u00e9trique), ce qui permet de classer le r\u00e9sultat comme \u00e9tant de qualit\u00e9 optique selon les d\u00e9signations de finition de surface standard. \u00c0 ce niveau, la face terminale du tube de quartz peut servir de fen\u00eatre optique, d'orifice d'entr\u00e9e du faisceau laser ou de surface de contact avec une bride \u00e0 vide de pr\u00e9cision. Specialty Glass Products confirme que le meulage et le polissage sans centre CNC permettent d'obtenir des tol\u00e9rances de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur et int\u00e9rieur de \u00b10,0001 pouce<\/strong> avec des finitions de surface exceptionnelles, illustrant le fait que l'\u00e9tape du polissage est indissociable du contr\u00f4le dimensionnel pour les sp\u00e9cifications de qualit\u00e9 optique.<\/p>\n

Le parall\u00e9lisme entre les deux extr\u00e9mit\u00e9s d'un tube poli - essentiel pour les tubes utilis\u00e9s comme cellules d'\u00e9coulement ou cuvettes optiques - est maintenu pour \u22640,005 mm<\/strong> \u00e0 l'aide d'une machine de polissage double face avec retour d'information par microm\u00e8tre laser en temps r\u00e9el.<\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rence du degr\u00e9 de polissage et de l'\u00e9tat de surface<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Niveau de polissage<\/th>\nAbrasif utilis\u00e9<\/th>\nSurface Ra<\/th>\nApplication typique<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Industriel (feu poli)<\/td>\nFlamme<\/td>\n0,05 - 0,4 \u00b5m<\/td>\nAppareils de laboratoire, tubes de four, lampes UV<\/td>\n<\/tr>\n
Semi-pr\u00e9cision (rodage)<\/td>\nAl\u2082O\u2083 3-5 \u00b5m<\/td>\n0,1 - 0,5 \u00b5m<\/td>\nBrides d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9, interfaces de capteurs<\/td>\n<\/tr>\n
Qualit\u00e9 optique (CeO\u2082)<\/td>\nBoue de CeO\u2082<\/td>\n<0,5 nm (Ra)<\/td>\nFen\u00eatres UV, cellules de spectroscopie, ports laser<\/td>\n<\/tr>\n
Ultra-pr\u00e9cision<\/td>\nCeO\u2082 + pas de recouvrement<\/td>\n<0,1 nm (Ra)<\/td>\nInterf\u00e9rom\u00e9trie, mise en forme de faisceau laser<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

Options de scellement \u00e0 la flamme et de fermeture d'extr\u00e9mit\u00e9 pour les tubes en verre quartz<\/h2>\n

Les tubes de quartz \u00e0 extr\u00e9mit\u00e9 scell\u00e9e sont utilis\u00e9s dans des dizaines d'applications - des enveloppes de lampes \u00e0 mercure UV et des tubes de protection des puits thermom\u00e9triques aux ampoules \u00e0 vide pour la croissance des cristaux et aux cuves de r\u00e9action scell\u00e9es pour la synth\u00e8se inorganique \u00e0 des temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures \u00e0 1 000 \u00b0C. La m\u00e9thode et la g\u00e9om\u00e9trie de fermeture de l'extr\u00e9mit\u00e9 ne sont pas interchangeables. La m\u00e9thode et la g\u00e9om\u00e9trie de fermeture des extr\u00e9mit\u00e9s ne sont pas interchangeables : la combinaison de la source de chaleur, de la chimie de la flamme et de la technique de formage doit \u00eatre adapt\u00e9e avec pr\u00e9cision au diam\u00e8tre du tube, \u00e0 l'\u00e9paisseur de la paroi et \u00e0 la g\u00e9om\u00e9trie du profil de l'extr\u00e9mit\u00e9 requis par l'application.<\/p>\n

Soudage au chalumeau \u00e0 l'oxyhydrog\u00e8ne pour les joints d'extr\u00e9mit\u00e9 herm\u00e9tiques<\/h3>\n

Le scellement \u00e0 la flamme des tubes en verre de quartz n\u00e9cessite une source de chaleur capable d'atteindre et de maintenir la temp\u00e9rature de ramollissement de la silice fondue - approximativement 1,665\u00b0C<\/strong> - tout en maintenant la section de tube environnante suffisamment froide pour \u00e9viter toute d\u00e9formation au-del\u00e0 de la zone d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 pr\u00e9vue.<\/p>\n

Chalumeaux \u00e0 oxyg\u00e8ne-hydrog\u00e8ne<\/strong> sont universellement pr\u00e9f\u00e9r\u00e9s pour le scellement herm\u00e9tique du quartz car la flamme hydrog\u00e8ne\/oxyg\u00e8ne atteint des temp\u00e9ratures de travail de 1,800-2,000\u00b0C<\/strong> \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 de la flamme, et parce que - comme le veut la pratique document\u00e9e du soufflage du verre dans les communaut\u00e9s des semi-conducteurs et du verre scientifique - la flamme ne produit pas de sous-produits carbon\u00e9s qui contamineraient la zone de fusion de la silice. Lorsque l'extr\u00e9mit\u00e9 du tube atteint la temp\u00e9rature de travail, elle se comporte davantage comme un m\u00e9tal en fusion \u00e0 son point de liquidit\u00e9 que comme un verre qui se ramollit progressivement : la transition entre la rigidit\u00e9 et l'aptitude au travail est abrupte, ce qui oblige l'op\u00e9rateur \u00e0 g\u00e9rer l'application de la chaleur avec pr\u00e9cision. Le tube doit \u00eatre tourn\u00e9 en continu<\/strong> Le chauffage asym\u00e9trique provoque un affaissement irr\u00e9gulier de la paroi, ce qui produit un joint avec des concentrations de contraintes internes qui se brisent sous l'effet du cycle thermique. Apr\u00e8s le scellement, la section de tube scell\u00e9e est lentement refroidie dans la zone de flamme ext\u00e9rieure r\u00e9ductrice du chalumeau pour recuire les contraintes r\u00e9siduelles avant la trempe compl\u00e8te \u00e0 l'air. Correctement ex\u00e9cut\u00e9, un scellement \u00e0 la flamme oxy-hydrog\u00e8ne sur du quartz fondu est fuite d'h\u00e9lium test\u00e9e \u00e0 <1 \u00d7 10-\u2079 mbar-L\/s<\/strong>confirmant l'int\u00e9grit\u00e9 de la qualit\u00e9 du vide herm\u00e9tique.<\/p>\n

Le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur maximum pour le scellement \u00e0 la flamme dans la production standard est d'environ 100 mm<\/strong>Au-del\u00e0 de ce diam\u00e8tre, la masse thermique du tube n\u00e9cessite une approche \u00e0 plusieurs br\u00fbleurs ou un processus de scellement assist\u00e9 par un four.<\/p>\n

Param\u00e8tres du processus de scellement \u00e0 la flamme<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Param\u00e8tres<\/th>\nSp\u00e9cifications<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Source de chaleur<\/td>\nTorche \u00e0 oxyg\u00e8ne-hydrog\u00e8ne<\/td>\n<\/tr>\n
Temp\u00e9rature de l'extr\u00e9mit\u00e9 de la flamme<\/td>\n1,800 - 2,000\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
SiO\u2082 Point de ramollissement<\/td>\n~1,665\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Plage de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur applicable<\/td>\n1 mm - 100 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Recuit post-scellage<\/td>\nN\u00e9cessaire (refroidissement de la zone de torche)<\/td>\n<\/tr>\n
Int\u00e9grit\u00e9 des fuites<\/td>\n<1 \u00d7 10-\u2079 mbar-L\/s (essai d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 He)<\/td>\n<\/tr>\n
Contamination des sous-produits<\/td>\nAucune (H\u2082O uniquement)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Configurations \u00e0 fond rond et \u00e0 fond plat \u00e0 extr\u00e9mit\u00e9 ferm\u00e9e<\/h3>\n

La g\u00e9om\u00e9trie d'une extr\u00e9mit\u00e9 ferm\u00e9e n'est pas seulement esth\u00e9tique - elle d\u00e9termine la r\u00e9partition de la pression, l'accessibilit\u00e9 au nettoyage et la possibilit\u00e9 pour le tube de tenir debout sans support externe.<\/p>\n

Extr\u00e9mit\u00e9s ferm\u00e9es \u00e0 fond rond (h\u00e9misph\u00e9rique)<\/strong> sont form\u00e9s par l'accumulation de la silice ramollie \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 du tube en un d\u00f4me sous l'effet de la tension superficielle, sans ajout de mat\u00e9riau. La forme r\u00e9sultante distribue la pression interne uniform\u00e9ment sur la surface incurv\u00e9e, ce qui fait des fermetures \u00e0 fond rond la g\u00e9om\u00e9trie pr\u00e9f\u00e9r\u00e9e pour les ampoules scell\u00e9es, les tubes de r\u00e9action \u00e0 haute pression et les puits de protection des thermocouples fonctionnant \u00e0 la fois sous pression positive et n\u00e9gative (sous vide). L'\u00e9paisseur de la paroi au sommet du d\u00f4me est g\u00e9n\u00e9ralement de 80-110% de l'\u00e9paisseur de la paroi du tube d'origine<\/strong>Les tubes \u00e0 fond rond ne sont pas autoportants sur une surface plane sans support, ce qui doit \u00eatre pris en compte dans la conception de l'installation de laboratoire. Les tubes \u00e0 fond rond ne sont pas autoportants sur une surface plane sans support, ce qui doit \u00eatre pris en compte dans la conception de l'installation du laboratoire.<\/p>\n

Extr\u00e9mit\u00e9s ferm\u00e9es \u00e0 fond plat<\/strong> sont produites par l'effondrement de l'extr\u00e9mit\u00e9 du tube dans une presse \u00e0 mandrin \u00e0 face plate lorsque la silice est \u00e0 l'\u00e9tat plastique, ou par scellement \u00e0 la flamme contre une plaque plate de quartz fondu. Le r\u00e9sultat est un tube qui se tient verticalement sans support - un avantage pratique dans les fours tubulaires o\u00f9 les cuves de quartz et les tubes d'\u00e9chantillonnage doivent reposer sur des planchers de four plats. Cependant, les fermetures plates sont m\u00e9caniquement moins r\u00e9sistantes \u00e0 une pression interne uniforme que les fermetures h\u00e9misph\u00e9riques, et leur utilisation sous des pressions sup\u00e9rieures \u00e0 0,3 MPa (jauge)<\/strong> n\u00e9cessite un examen technique.<\/p>\n

Comparaison de la g\u00e9om\u00e9trie des extr\u00e9mit\u00e9s ferm\u00e9es<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Attribut<\/th>\nFond rond<\/th>\nFond plat<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
M\u00e9thode de formage<\/td>\nTension superficielle (flamme uniquement)<\/td>\nPresse \u00e0 mandrin + flamme<\/td>\n<\/tr>\n
Distribution de la pression<\/td>\nUniforme (optimal)<\/td>\nConcentration des contraintes aux angles<\/td>\n<\/tr>\n
Pression interne maximale recommand\u00e9e<\/td>\nJusqu'\u00e0 1,0 MPa (pression)<\/td>\nJusqu'\u00e0 0,3 MPa (valeur nominale)<\/td>\n<\/tr>\n
Autonome<\/td>\nNon (n\u00e9cessite un soutien)<\/td>\nOui<\/td>\n<\/tr>\n
Applications typiques<\/td>\nAmpoules, puits thermom\u00e9triques, cuves de r\u00e9action<\/td>\nInserts de tubes de four, bateaux d'\u00e9chantillonnage<\/td>\n<\/tr>\n
\u00c9paisseur de la paroi de l'apex<\/td>\n80 - 110% de la WT nominale<\/td>\n90 - 120% de la WT nominale<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

\"tubes<\/p>\n

Per\u00e7age et usinage d'ouvertures dans des tubes en verre de quartz<\/h2>\n

Les ouvertures perc\u00e9es dans les tubes en verre de quartz permettent d'ins\u00e9rer des thermocouples, des connexions d'entr\u00e9e\/sortie de gaz, des ports d'\u00e9chantillonnage et des passages de fibres optiques - des fonctions qui ne peuvent \u00eatre r\u00e9alis\u00e9es par aucune op\u00e9ration de traitement de l'extr\u00e9mit\u00e9 du tube. Contrairement aux m\u00e9taux, le quartz fondu ne peut pas \u00eatre perc\u00e9 \u00e0 l'aide de forets h\u00e9lico\u00efdaux conventionnels ; sa duret\u00e9 d'environ Mohs 7<\/strong> et le comportement de rupture fragile exigent des m\u00e9thodes de forage sp\u00e9cialis\u00e9es qui enl\u00e8vent le mat\u00e9riau par abrasion contr\u00f4l\u00e9e plut\u00f4t que par d\u00e9coupe plastique.<\/p>\n

Per\u00e7age par ultrasons de trous de petit diam\u00e8tre<\/h3>\n

Le per\u00e7age par ultrasons est la m\u00e9thode de choix pour les trous dans le quartz fondu lorsque le diam\u00e8tre de l'ouverture est inf\u00e9rieur \u00e0 environ 1,5 mm. 5 mm<\/strong> et l'\u00e9paisseur de la paroi est inf\u00e9rieure ou \u00e9gale \u00e0 5 mm.<\/p>\n

Le proc\u00e9d\u00e9 consiste \u00e0 faire vibrer une pointe d'outil en carbure de tungst\u00e8ne ou en carbure de bore \u00e0 fr\u00e9quence des ultrasons (typiquement 20-40 kHz)<\/strong> avec une amplitude de 10-50 \u00b5m<\/strong>L'outil vibrant mart\u00e8le la surface du quartz, tandis qu'une suspension de particules abrasives (g\u00e9n\u00e9ralement du carbure de bore B\u2084C ou du carbure de silicium SiC dans de l'eau) inonde la zone de travail. L'outil vibrant mart\u00e8le les particules abrasives contre la surface du quartz dans une action de percussion qui enl\u00e8ve le mat\u00e9riau \u00e0 une vitesse d'environ 0,1-0,5 mm par minute<\/strong> sans transmettre de force lat\u00e9rale significative \u00e0 la paroi du tube, ce qui constitue un avantage d\u00e9cisif par rapport au per\u00e7age rotatif pour les tubes fragiles \u00e0 paroi mince. Les diam\u00e8tres de trou minimum document\u00e9s r\u00e9alisables par per\u00e7age ultrasonique dans le quartz fondu sont les suivants 0,8 mm<\/strong>comme le confirment les donn\u00e9es d'usinage CNC publi\u00e9es par micquartz.com. La tol\u00e9rance de position pour les trous perc\u00e9s par ultrasons est g\u00e9n\u00e9ralement de \u00b10,05 mm<\/strong>avec une tol\u00e9rance sur le diam\u00e8tre \u00b10,02 mm<\/strong> - qui satisfont aux exigences d'alignement des gaines de thermocouple et des raccords d'insertion capillaire.<\/p>\n

Apr\u00e8s le per\u00e7age par ultrasons, l'entr\u00e9e et la sortie du trou doivent \u00eatre chanfrein\u00e9es - soit m\u00e9caniquement, soit par gravure \u00e0 l'acide - afin d'\u00e9liminer l'effet d'entra\u00eenement. 0,05-0,1 mm zone de fracture du bord<\/strong> qui se forme lorsque l'outil abrasif traverse la face de sortie de la paroi de quartz.<\/p>\n

Param\u00e8tres de per\u00e7age par ultrasons<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Param\u00e8tres<\/th>\nSp\u00e9cifications<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Diam\u00e8tre minimal du trou<\/td>\n0,8 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Diam\u00e8tre maximal du trou<\/td>\n~5 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Fr\u00e9quence<\/td>\n20 - 40 kHz<\/td>\n<\/tr>\n
Amplitude de l'outil<\/td>\n10 - 50 \u00b5m<\/td>\n<\/tr>\n
Moyen abrasif<\/td>\nB\u2084C ou SiC en suspension dans l'eau<\/td>\n<\/tr>\n
Taux d'enl\u00e8vement de mati\u00e8re<\/td>\n0,1 - 0,5 mm\/min<\/td>\n<\/tr>\n
Tol\u00e9rance de diam\u00e8tre<\/td>\n\u00b10,02 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Tol\u00e9rance de position<\/td>\n\u00b10,05 mm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Per\u00e7age au diamant CNC pour des ouvertures plus grandes et des tol\u00e9rances plus \u00e9troites<\/h3>\n

Pour les diam\u00e8tres d'ouverture sup\u00e9rieurs \u00e0 5 mm, le carottage au diamant CNC remplace les m\u00e9thodes \u00e0 ultrasons, offrant une plus grande pr\u00e9cision dimensionnelle, des temps de cycle plus rapides et la capacit\u00e9 de produire des trous dans des tubes jusqu'\u00e0 300 mm OD<\/strong> lorsque l'\u00e9paisseur de la paroi du tube est suffisante pour permettre l'engagement du carottier.<\/p>\n

Utilisation du carottage au diamant CNC carottes creuses impr\u00e9gn\u00e9es de diamant<\/strong> tournant sous un liquide de refroidissement continu \u00e0 base d'eau d\u00e9ionis\u00e9e, en retirant un bouchon cylindrique de quartz fondu de la paroi du tube. \u00c0 une vitesse de rotation de 300-1.500 RPM<\/strong> et un taux d'alimentation de 0,02-0,1 mm par tour<\/strong>La chaleur g\u00e9n\u00e9r\u00e9e au niveau de la face de coupe est dissip\u00e9e dans le liquide de refroidissement avant qu'elle ne puisse provoquer une microfissuration thermique. Specialty Glass Products documente la capacit\u00e9 de percer des trous jusqu'\u00e0 0,017 pouce (0,43 mm)<\/strong> Les centres de fraisage \u00e0 plusieurs axes peuvent traiter des tubes d'un diam\u00e8tre allant jusqu'\u00e0 l'enveloppe de la machine - g\u00e9n\u00e9ralement 300 mm de diam\u00e8tre et jusqu'\u00e0 750 mm de longueur sur une CNC \u00e0 5 axes. La tol\u00e9rance sur le diam\u00e8tre des trous perc\u00e9s par CNC dans la plage de 5 \u00e0 50 mm est de \u00b10,02 mm.<\/strong>Les r\u00e9sultats sont coh\u00e9rents avec les donn\u00e9es publi\u00e9es par micquartz.com. Pour les trous n\u00e9cessitant une plus grande pr\u00e9cision de positionnement dans les collecteurs de gaz ou les r\u00e9acteurs \u00e0 ports multiples, la programmation des parcours d'outils CNC permet d'atteindre les objectifs suivants tol\u00e9rance de positionnement de \u00b10,01 mm<\/strong> par rapport \u00e0 l'axe du tube.<\/p>\n

Apr\u00e8s le per\u00e7age, chaque ouverture est dot\u00e9e d'une Chanfrein de 45<\/strong> sur les faces d'entr\u00e9e et de sortie afin d'\u00e9liminer la concentration de contraintes - une \u00e9tape explicitement recommand\u00e9e dans la litt\u00e9rature sur l'usinage du quartz pour emp\u00eacher la propagation des fissures sous l'effet de la charge thermique.<\/p>\n

Param\u00e8tres de per\u00e7age au diamant CNC<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Param\u00e8tres<\/th>\nSp\u00e9cifications<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Diam\u00e8tre minimal du trou<\/td>\n0,43 mm (0,017 in)<\/td>\n<\/tr>\n
Diam\u00e8tre maximal du trou<\/td>\nLimit\u00e9 par l'\u00e9paisseur de la paroi (typiquement \u2264 OD \u00d7 0,6)<\/td>\n<\/tr>\n
Vitesse de la broche<\/td>\n300 - 1 500 TR\/MIN<\/td>\n<\/tr>\n
Taux d'alimentation<\/td>\n0,02 - 0,1 mm\/tour<\/td>\n<\/tr>\n
Liquide de refroidissement<\/td>\nEau d\u00e9min\u00e9ralis\u00e9e en continu<\/td>\n<\/tr>\n
Tol\u00e9rance de diam\u00e8tre<\/td>\n\u00b10,02 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Tol\u00e9rance de position<\/td>\n\u00b10,01 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Traitement des bords apr\u00e8s per\u00e7age<\/td>\nChanfrein de 45\u00b0 (obligatoire)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

Joints rectifi\u00e9s et traitement en bouche d\u00e9polie des tubes en verre de quartz<\/h2>\n

Les syst\u00e8mes industriels et de laboratoire construits \u00e0 partir de composants en quartz d\u00e9pendent d'interconnexions normalis\u00e9es pour r\u00e9aliser des assemblages \u00e9tanches au gaz ou au vide sans adh\u00e9sif ni fixations m\u00e9caniques. Les joints \u00e0 la masse - interfaces coniques, sph\u00e9riques ou \u00e0 brides plates usin\u00e9es avec pr\u00e9cision - permettent aux tubes en verre de quartz de se connecter de mani\u00e8re interchangeable avec d'autres appareils en quartz, en borosilicate ou en vitroc\u00e9ramique dans un syst\u00e8me de taille normalis\u00e9 \u00e0 l'\u00e9chelle mondiale, fournissant des joints \u00e9tanches \u00e0 l'air lorsqu'ils sont correctement accoupl\u00e9s et graiss\u00e9s.<\/p>\n

Joints coniques standard - Notation des dimensions et rectification de pr\u00e9cision<\/h3>\n

Le joint conique rectifi\u00e9 standard est d\u00e9crit par une notation \u00e0 deux chiffres sous la forme suivante XX\/YY<\/strong>o\u00f9 XX est le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur de l'extr\u00e9mit\u00e9 \u00e9troite du joint m\u00e2le (int\u00e9rieur) en millim\u00e8tres, et YY est la longueur de la surface rectifi\u00e9e en millim\u00e8tres.<\/p>\n

Les tailles standard courantes sont 14\/20, 19\/22 et 24\/40.<\/strong>qui correspondent \u00e0 la norme am\u00e9ricaine ASTM E-676 et \u00e0 la norme europ\u00e9enne ISO 383 \/ DIN 12242. Le rapport de conicit\u00e9 pour toutes les articulations standard est le suivant 1:10<\/strong> - Pour chaque 10 mm de longueur du joint, le diam\u00e8tre augmente de 1 mm - une g\u00e9om\u00e9trie qui a \u00e9t\u00e9 normalis\u00e9e au niveau international pour garantir que deux joints partageant la m\u00eame d\u00e9signation XX s'accoupleront quel que soit le fabricant. La fabrication d'un joint conique en quartz suit une s\u00e9quence de meulage en deux \u00e9tapes : broyage grossier<\/strong> l'utilisation d'un abrasif en carbure de silicium ou en diamant permet d'enlever la plus grande partie du mat\u00e9riau de la paroi du tube pour fa\u00e7onner le c\u00f4ne, et broyage fin<\/strong> Avec un abrasif plus fin, la surface devient plus lisse. finition givr\u00e9e (mate)<\/strong> qui forme un joint \u00e9tanche aux gaz lorsqu'il est associ\u00e9 \u00e0 son homologue \u00e0 embo\u00eetement et lubrifi\u00e9 avec une graisse appropri\u00e9e telle que l'Apiezon ou la graisse pour robinet d'arr\u00eat \u00e0 base de silicone. La surface d\u00e9polie assure un verrouillage physique entre les faces d'accouplement gr\u00e2ce \u00e0 l'engagement d'asp\u00e9rit\u00e9s microscopiques ; un joint conique poli et transparent serait perm\u00e9able aux gaz. DWK Life Sciences indique que son processus de rectification en deux \u00e9tapes produit des joints qui d\u00e9passent les exigences de pr\u00e9cision des normes ISO 383 et DIN 12242, avec une qualit\u00e9 de surface suffisante pour un scellement \u00e9tanche \u00e0 l'atmosph\u00e8re et au vide.<\/p>\n

Le joint r\u00e9sultant, lorsqu'il est correctement assembl\u00e9 et graiss\u00e9, est \u00e9tanche aux gaz \u00e0 la pression atmosph\u00e9rique et \u00e9tanche au vide \u00e0 mieux que 10-\u00b3 mbar<\/strong> avec de la graisse silicone standard, extensible \u00e0 10-\u2076 mbar<\/strong> avec de la graisse sous vide Apiezon H ou M.<\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la taille du joint conique standard<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Taille D\u00e9signation<\/th>\nDiam\u00e8tre sup\u00e9rieur (mm)<\/th>\nLongueur du joint (mm)<\/th>\nNorme de compatibilit\u00e9<\/th>\nApplication typique<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
10\/19<\/td>\n10<\/td>\n19<\/td>\nISO 383<\/td>\nAppareils de laboratoire \u00e0 micro-\u00e9chelle<\/td>\n<\/tr>\n
14\/20<\/td>\n14<\/td>\n20<\/td>\nASTM E-676<\/td>\nVerrerie de laboratoire standard<\/td>\n<\/tr>\n
14\/23<\/td>\n14<\/td>\n23<\/td>\nISO 383<\/td>\nVerrerie de laboratoire standard (UE)<\/td>\n<\/tr>\n
19\/22<\/td>\n19<\/td>\n22<\/td>\nASTM E-676<\/td>\nAppareils de taille moyenne<\/td>\n<\/tr>\n
24\/29<\/td>\n24<\/td>\n29<\/td>\nISO 383<\/td>\nAppareils de taille moyenne (UE)<\/td>\n<\/tr>\n
24\/40<\/td>\n24<\/td>\n40<\/td>\nASTM E-676<\/td>\nBallons de r\u00e9action, distillation<\/td>\n<\/tr>\n
29\/32<\/td>\n29<\/td>\n32<\/td>\nISO 383<\/td>\nAppareil \u00e0 grande \u00e9chelle<\/td>\n<\/tr>\n
45\/50<\/td>\n45<\/td>\n50<\/td>\nSur mesure \/ industriel<\/td>\nR\u00e9acteurs \u00e0 l'\u00e9chelle industrielle<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Variantes de joints \u00e0 la terre \u00e0 rotule et \u00e0 bride plate<\/h3>\n

Les joints coniques standard exigent un alignement axial pr\u00e9cis entre les composants \u00e0 assembler ; m\u00eame un d\u00e9salignement angulaire de quelques degr\u00e9s concentre les contraintes au niveau du col du joint, ce qui risque de provoquer une rupture lors de l'assemblage ou d'un cycle thermique. Les joints \u00e0 rotule et les joints \u00e0 bride plate rectifi\u00e9s r\u00e9pondent \u00e0 cette limitation gr\u00e2ce \u00e0 des variantes g\u00e9om\u00e9triques qui tol\u00e8rent la d\u00e9viation angulaire ou r\u00e9partissent la charge d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 sur une face plane.<\/p>\n

Articulations \u00e0 rotule<\/strong> (\u00e9galement appel\u00e9s joints sph\u00e9riques rectifi\u00e9s) se composent d'une sph\u00e8re m\u00e2le rectifi\u00e9e avec pr\u00e9cision et d'une douille femelle concave correspondante, fabriqu\u00e9es dans des tailles standard \"S\" : S13, S19 et S29<\/strong>o\u00f9 le chiffre indique le diam\u00e8tre nominal de l'al\u00e9sage en millim\u00e8tres. La g\u00e9om\u00e9trie sph\u00e9rique permet d'obtenir jusqu'\u00e0 \u00b110\u00b0 de d\u00e9salignement angulaire<\/strong> sans compromettre l'int\u00e9grit\u00e9 du joint, ce qui rend ces joints indispensables dans les assemblages complexes de r\u00e9acteurs \u00e0 ports multiples o\u00f9 la dilatation thermique entra\u00eene le d\u00e9placement des axes des composants l'un par rapport \u00e0 l'autre pendant les cycles de chauffage. Les surfaces d'accouplement de la bille et de la douille sont rectifi\u00e9es avec pr\u00e9cision pour obtenir la m\u00eame finition givr\u00e9e que celle utilis\u00e9e dans les joints coniques, et les performances d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 sous vide sont identiques \u00e0 celles des joints coniques lorsqu'une force de serrage ad\u00e9quate est appliqu\u00e9e. Aoxin Quartz confirme la disponibilit\u00e9 en stock des tailles S13, S19 et S29 fabriqu\u00e9es \u00e0 partir de quartz fondu de haute puret\u00e9, avec une fixation par fusion sur les tiges de tubes dans le cadre de l'offre de produits standard.<\/p>\n

Joints de terre \u00e0 bride plate<\/strong> pr\u00e9sentent une face d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 plane, produite par un rodage de pr\u00e9cision, utilis\u00e9e dans les chambres \u00e0 vide et les cuves de r\u00e9acteurs o\u00f9 le tube doit s'accoupler \u00e0 une bride en m\u00e9tal ou en quartz usin\u00e9e. La face plane est rod\u00e9e \u00e0 une rugosit\u00e9 de surface de Ra 0,1-0,5 \u00b5m<\/strong> et une plan\u00e9it\u00e9 de \u22640,01 mm sur la face de la bride<\/strong>Ce type de joint est particuli\u00e8rement courant dans les embouts de tubes de diffusion de semi-conducteurs et les brides de r\u00e9acteurs photochimiques fonctionnant sous vide \u00e0 des temp\u00e9ratures allant jusqu'\u00e0 600\u00b0C. Ce type de joint est particuli\u00e8rement courant dans les embouts de tubes de diffusion de semi-conducteurs et les brides de r\u00e9acteurs photochimiques fonctionnant sous vide \u00e0 des temp\u00e9ratures allant jusqu'\u00e0 600\u00b0C.<\/p>\n

Comparaison des types d'articulations au sol<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Type d'articulation<\/th>\nTol\u00e9rance angulaire<\/th>\nTailles standard<\/th>\nQualit\u00e9 du joint<\/th>\nApplication typique<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
C\u00f4ne standard<\/td>\n0\u00b0 (axial uniquement)<\/td>\n14\/20, 19\/22, 24\/40, 24\/29, 29\/32<\/td>\nAtm. \u00e0 10-\u2076 mbar<\/td>\nVerrerie de laboratoire, distillation, synth\u00e8se<\/td>\n<\/tr>\n
Boule et douille<\/td>\n\u00b110\u00b0 de flexion angulaire<\/td>\nS13, S19, S29<\/td>\nAtm. \u00e0 10-\u2074 mbar<\/td>\nAssemblages complexes, dilatation thermique<\/td>\n<\/tr>\n
Bride plate<\/td>\nN\/A (planaire)<\/td>\nSur mesure par OD<\/td>\nAtm. \u00e0 10-\u2076 mbar<\/td>\nChambres \u00e0 vide, brides pour semi-conducteurs<\/td>\n<\/tr>\n
Joint torique Bride<\/td>\nN\/A<\/td>\nSur mesure par al\u00e9sage<\/td>\nAtm. \u00e0 10-\u2078 mbar<\/td>\nUltravide, salle blanche<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

Soudage, expansion des tubes et r\u00e9duction du diam\u00e8tre des tubes en verre de quartz<\/h2>\n

Au-del\u00e0 de la fabrication d'une seule pi\u00e8ce, de nombreuses applications techniques exigent que les tubes en verre de quartz soient assembl\u00e9s en plusieurs sections, \u00e9quip\u00e9s de brides ou form\u00e9s avec des diam\u00e8tres variables sur toute leur longueur - des fonctions qui requi\u00e8rent un formage thermique plut\u00f4t qu'un usinage. Le soudage, l'expansion du tube (\u00e9vasement) et la r\u00e9duction du diam\u00e8tre (r\u00e9treint) sont les trois principales op\u00e9rations de formage \u00e0 chaud appliqu\u00e9es aux tubes en verre de quartz, et chacune exige un contr\u00f4le pr\u00e9cis de la temp\u00e9rature de la flamme, de la viscosit\u00e9 du verre et du postformage. recuit<\/a>3<\/a><\/sup> pour produire des joints et des transitions exempts de contraintes r\u00e9siduelles.<\/p>\n

Soudage par fusion \u00e0 l'oxyhydrog\u00e8ne pour les assemblages tube-tube et les assemblages \u00e0 brides<\/h3>\n

Le soudage par fusion quartz-quartz se distingue du soudage des m\u00e9taux par un aspect fondamental : il n'y a pas de mat\u00e9riau d'apport, pas d'\u00e9lectrode et pas de gaz de protection externe. Le joint est enti\u00e8rement form\u00e9 en ramollissant les deux surfaces simultan\u00e9ment \u00e0 l'aide d'une flamme \u00e0 haute temp\u00e9rature jusqu'\u00e0 ce qu'elles se fondent l'une dans l'autre au niveau mol\u00e9culaire.<\/p>\n

Soudage au chalumeau \u00e0 l'oxyg\u00e8ne et \u00e0 l'hydrog\u00e8ne<\/strong> est la m\u00e9thode obligatoire pour tout joint de quartz destin\u00e9 \u00e0 un usage semi-conducteur, pharmaceutique ou optique, car la combustion produit exclusivement de la vapeur d'eau - laissant la zone de fusion de la silice chimiquement vierge et exempte de carbone, de contamination par l'hydroxyde ou de d\u00e9p\u00f4ts alcalins qui compromettraient la puret\u00e9. Le quartz fondu doit \u00eatre chauff\u00e9 uniform\u00e9ment jusqu'\u00e0 sa temp\u00e9rature de travail d'environ 1,800\u00b0C<\/strong>La rotation continue sur un tour \u00e0 verre ou un positionneur multi-axes permet d'\u00e9viter les flux asym\u00e9triques. Le joint doit assurer un contact mol\u00e9culaire intime sur 100% de la surface de la face d'accouplement.<\/strong>Tout espace, bulle ou zone partiellement non fusionn\u00e9e cr\u00e9e une augmentation des contraintes qui d\u00e9clenchera une fracture au cours du premier cycle thermique. Apr\u00e8s la fusion, la zone de joint est maintenue dans la flamme ext\u00e9rieure du chalumeau - une zone de r\u00e9duction plus froide \u00e0 environ 800-1 000\u00b0C - pour un cycle thermique contr\u00f4l\u00e9. une p\u00e9riode de recuit de 30 \u00e0 90 secondes par millim\u00e8tre d'\u00e9paisseur de paroi<\/strong>avant un refroidissement progressif \u00e0 l'air. Cette \u00e9tape de recuit n'est pas n\u00e9gociable : la dilatation thermique du quartz est pratiquement nulle, ce qui signifie qu'un refroidissement rapide n'entra\u00eene aucun changement dimensionnel macroscopique, mais la contrainte visqueuse r\u00e9siduelle fig\u00e9e dans une zone de soudure non recuite est suffisante pour provoquer une fracture spontan\u00e9e plusieurs jours ou semaines apr\u00e8s la fabrication. La documentation communautaire \u00e9manant \u00e0 la fois de souffleurs de verre professionnels et de physiciens des semi-conducteurs souligne syst\u00e9matiquement que l'oxyhydrog\u00e8ne est la seule source de chaleur acceptable pour un soudage propre du quartz, et que le quartz ne n\u00e9cessite pas de normalisation apr\u00e8s fusion comparable \u00e0 celle du verre standard, pr\u00e9cis\u00e9ment parce que son coefficient de dilatation thermique est effectivement nul.<\/p>\n

Soudage bride-tube<\/strong> suit le m\u00eame processus mais exige que le composant de la bride soit pr\u00e9chauff\u00e9 \u00e0 une temp\u00e9rature proche de la temp\u00e9rature de travail avant le contact afin d'\u00e9viter une fracture par choc thermique au moment de la jonction. Axquartz.com et fgquartz.com pr\u00e9sentent tous deux le soudage comme une capacit\u00e9 standard de fabrication sur mesure, la certification ISO 9001:2015 r\u00e9gissant le processus.<\/p>\n

Param\u00e8tres du proc\u00e9d\u00e9 de soudage par fusion<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Param\u00e8tres<\/th>\nSp\u00e9cifications<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Source de chaleur<\/td>\nTorche \u00e0 oxyg\u00e8ne-hydrog\u00e8ne uniquement (qualit\u00e9 de production)<\/td>\n<\/tr>\n
Temp\u00e9rature de fonctionnement<\/td>\n~1 800\u00b0C \u00e0 la surface du joint<\/td>\n<\/tr>\n
Plage de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur applicable<\/td>\n3 mm - 200 mm (standard) ; >200 mm multi-br\u00fbleur<\/td>\n<\/tr>\n
Dur\u00e9e du recuit<\/td>\n30 - 90 secondes par mm de WT<\/td>\n<\/tr>\n
Liquide de refroidissement \/ gaz de protection<\/td>\nAucun requis<\/td>\n<\/tr>\n
Puret\u00e9 des articulations<\/td>\nPas de charge ; 100% silice fondue<\/td>\n<\/tr>\n
Int\u00e9grit\u00e9 des fuites (apr\u00e8s soudure)<\/td>\n<1 \u00d7 10-\u2079 mbar-L\/s (test d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 He possible)<\/td>\n<\/tr>\n
Puret\u00e9 maximale des mat\u00e9riaux<\/td>\nJusqu'\u00e0 99,999% SiO\u2082 (adapt\u00e9 \u00e0 la qualit\u00e9 du tube)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Expansion des tubes et formage du diam\u00e8tre du collet<\/h3>\n

Les transitions de diam\u00e8tre - lorsqu'une section de tube se dilate pour atteindre un diam\u00e8tre ext\u00e9rieur plus grand afin de s'adapter \u00e0 une bride \u00e0 large diam\u00e8tre, ou se r\u00e9duit pour atteindre un diam\u00e8tre ext\u00e9rieur plus petit afin de cr\u00e9er une buse ou un raccord de transition - sont produites en chauffant la zone de formage jusqu'\u00e0 l'\u00e9tat plastique et en appliquant une force m\u00e9canique contr\u00f4l\u00e9e contre un mandrin, une matrice, ou en exploitant la pression interne (soufflage).<\/p>\n

Expansion du tube (\u00e9vasement)<\/strong> La zone locale du tube est d'abord chauff\u00e9e \u00e0 une temp\u00e9rature approximative de 1,700-1,800\u00b0C<\/strong> sur une longueur \u00e9gale \u00e0 environ 1,5 \u00e0 2 fois le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur de la cible<\/strong>. Une fois le tube enti\u00e8rement en plastique, un mandrin conique en graphite est ins\u00e9r\u00e9 et press\u00e9 dans l'extr\u00e9mit\u00e9 du tube, ce qui a pour effet de dilater le diam\u00e8tre vers l'ext\u00e9rieur. Le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur obtenu \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 expans\u00e9e est g\u00e9n\u00e9ralement de 1,3\u00d7 \u00e0 2,0\u00d7 le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur du tube original<\/strong>L'\u00e9paisseur de la paroi diminue proportionnellement \u00e0 l'inverse du carr\u00e9 du rapport des diam\u00e8tres - un tube dont le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur d'origine est de 3 mm et qui est dilat\u00e9 d'un facteur de 1,5 en diam\u00e8tre ext\u00e9rieur aura une \u00e9paisseur de paroi au niveau de l'extr\u00e9mit\u00e9 dilat\u00e9e de l'ordre de 1,3 mm<\/strong> (calcul\u00e9e \u00e0 partir de la conservation du volume). Les extr\u00e9mit\u00e9s \u00e9vas\u00e9es sont utilis\u00e9es pour cr\u00e9er des brides d'entr\u00e9e \u00e0 joint sph\u00e9rique, des l\u00e8vres d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 de grand diam\u00e8tre pour la compression des joints toriques et des sections de transition entre diff\u00e9rents diam\u00e8tres de tubes dans les r\u00e9acteurs UV \u00e0 plusieurs \u00e9tages. L'angle d'\u00e9vasement - g\u00e9n\u00e9ralement Demi-angle de 10\u00b0 \u00e0 30<\/strong> - est d\u00e9termin\u00e9 par le profil du mandrin et doit correspondre au dessin du composant correspondant.<\/p>\n

R\u00e9duction du diam\u00e8tre (necking)<\/strong> applique une compression \u00e0 la zone chauff\u00e9e \u00e0 l'aide d'une palette rotative en graphite ou d'une matrice profil\u00e9e, r\u00e9duisant le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 du tube pour cr\u00e9er une buse \u00e0 diam\u00e8tre r\u00e9duit, une transition \u00e9tag\u00e9e ou une constriction pour le dosage du d\u00e9bit. L'\u00e9paisseur de la paroi dans la zone r\u00e9tr\u00e9cie augmente au fur et \u00e0 mesure que le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur diminue, en raison de la conservation de la mati\u00e8re : un tube r\u00e9tr\u00e9ci de 50 mm \u00e0 30 mm de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur avec un diam\u00e8tre ext\u00e9rieur d'origine de 3 mm aura une \u00e9paisseur de paroi au niveau du goulot d'environ 8,3 mm<\/strong>qui peut n\u00e9cessiter une prise en compte dans la conception thermique. Les op\u00e9rations de dilatation et de r\u00e9duction sont toutes deux suivies d'un recuit et sont disponibles en tant que services de fabrication sur mesure chez TOQUARTZ pour des diam\u00e8tres de tubes compris dans la gamme de 5 mm \u00e0 200 mm OD<\/strong>.<\/p>\n

Param\u00e8tres de formage du diam\u00e8tre<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Param\u00e8tres<\/th>\nExpansion (torchage)<\/th>\nR\u00e9duction (\u00e9tranglement)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Plage de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur applicable<\/td>\n5 mm - 200 mm<\/td>\n5 mm - 200 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Temp\u00e9rature de chauffage<\/td>\n1,700 - 1,800\u00b0C<\/td>\n1,700 - 1,800\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Outil de formage<\/td>\nMandrin conique en graphite<\/td>\nPalette en graphite \/ matrice profil\u00e9e<\/td>\n<\/tr>\n
Rapport de changement de diam\u00e8tre typique<\/td>\nAugmentation du diam\u00e8tre ext\u00e9rieur de 1,3 \u00e0 2,0 fois<\/td>\n0,3\u00d7 - 0,8\u00d7 r\u00e9duction du diam\u00e8tre ext\u00e9rieur<\/td>\n<\/tr>\n
\u00c9paisseur de la paroi \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 form\u00e9e<\/td>\nDiminutions (augmentation des DO)<\/td>\nAugmentation (diminution de l'OD)<\/td>\n<\/tr>\n
\u00c9vasement \/ Transition demi-angulaire<\/td>\n10\u00b0 - 30\u00b0<\/td>\n5\u00b0 - 20\u00b0<\/td>\n<\/tr>\n
Recuit apr\u00e8s formage<\/td>\nObligatoire<\/td>\nObligatoire<\/td>\n<\/tr>\n
Tol\u00e9rance de diam\u00e8tre ext\u00e9rieur \u00e0 l'extr\u00e9mit\u00e9 form\u00e9e<\/td>\n\u00b11,0 mm (standard)<\/td>\n\u00b10,5 mm (standard)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

\"tubes<\/p>\n

Industries qui s'appuient sur des tubes en quartz fabriqu\u00e9s avec pr\u00e9cision<\/h2>\n

Dans les industries ci-dessous, les tubes en quartz fabriqu\u00e9s servent de composants habilitants plut\u00f4t que de produits de consommation. Leur pr\u00e9sence est invisible lorsqu'ils fonctionnent correctement, et leur d\u00e9faillance a des cons\u00e9quences imm\u00e9diates.<\/p>\n