KF, ISO 및 CF 플랜지 비교

전 세계에는 증기 또는 액체와 같은 모든 유형의 응용 분야를 위한 수많은 플랜지가 있지만 진공 플랜지에는 고유한 디자인과 명칭이 있습니다. 가장 일반적인 진공 플랜지는 KF 플랜지, ISO 플랜지 및 CF 플랜지입니다.

KF플랜지

KF라는 단어는 영어로 "작은 플랜지"로 번역된 독일어 Klein Flansche에서 유래했습니다. 이 플랜지는 뒷면에 15도 각도(모따기)가 있고 테이퍼 원형 지그를 사용하여 함께 결합됩니다. DIN 28403/ISO 2861에 따라 제조되었습니다. Pneurop 표준의 일부이기도 합니다. 이들은 무성 플랜지로, 연결의 양면이 동일하고 플랜지에 O-링 홈이 없음을 의미합니다.

플랜지 크기는 가장 큰 공칭 I.D를 기준으로 합니다. 용접할 수 있는 밀리미터 단위의 튜브. 예를 들어 KF25 플랜지의 관통 구멍은 25mm 또는 약 1인치입니다. 미국에서는 플랜지에 용접되는 튜빙이 공칭 인치 크기인 것이 일반적이며 근접하지만 정확히 밀리미터 지정은 아닙니다. 미국 이외 지역에서 제조된 구성 요소는 일반적으로 메트릭 I.D.가 있는 튜브를 사용합니다.

표준 크기는 KF10, KF16, KF25, KF40 및 KF50입니다. 덜 일반적인 것은 KF20 및 KF32 크기입니다. 이 플랜지 시스템에는 NW, QF, DIN 및 ISO-KF와 같은 여러 다른 이름이 있지만 이러한 플랜지는 모두 동일합니다.

작동 원리는 다음과 같습니다. O-링을 고정하는 센터링 링을 두 플랜지 사이에 배치한 다음 플랜지를 정렬하고 서로 가깝게 합니다. 윙 너트 클램프(체인 클램프도 사용 가능)를 두 플랜지 면 주위에 배치하고 윙 너트를 조입니다. 두 개의 플랜지 면이 서로를 향해 압착되어 O-링을 압축합니다.

이 플랜지는 대기압에서 1×10-8Torr 또는 mbar만큼 낮은 압력 범위에서 사용됩니다. 작동 및 베이크아웃 온도 범위는 O-링 재질에 따라 다릅니다. 가장 일반적인 O-링 재질은 FKM(Viton-A)으로 32 deg F ~ 356 deg F(0 ~ 180 deg C)의 작동 온도 범위에 적합하며 화씨 -15도 ~ 400도(섭씨 -26 ~ 204도). FKM이 있는 이 플랜지의 누출 및 침투율은 헬륨의 1×10-9std cc/sec입니다.

이러한 플랜지의 가장 일반적인 재료는 304/304L 스테인리스 강이지만 316L, 316LN 및 6061 알루미늄과 같은 다른 재료도 사용할 수 있습니다.

ISO 플랜지

KF 플랜지보다 큰 또 다른 메트릭 플랜지는 ISO 플랜지입니다. KF 플랜지와 유사하게 밀봉을 위해 센터링 링을 사용합니다. DIN 28404/ISO 1609 표준에 따라 제조됩니다. 그것들은 또한 Pneurop 표준의 일부입니다. 이들은 섹스리스 플랜지입니다. 그러나 경우에 따라 두 플랜지 중 하나에 탭 구멍이 있고 두 플랜지가 동일하지 않을 수 있습니다.

플랜지 크기는 가장 큰 공칭 I.D를 기준으로 합니다. 용접할 수 있는 밀리미터 단위의 튜브. 예를 들어 ISO 100 플랜지의 관통 구멍은 100mm 또는 약 4인치입니다. 미국에서는 플랜지에 용접되는 튜빙이 공칭 인치 크기인 것이 일반적이며 근접하지만 정확히 밀리미터 지정은 아닙니다. 미국 이외 지역에서 제조된 구성 요소는 일반적으로 메트릭 I.D.가 있는 튜브를 사용합니다.

표준 크기는 ISO 63, ISO 100, ISO 160, ISO 200, ISO 250, ISO 320, ISO 400, ISO 500 및 ISO 630입니다. 덜 일반적인 것은 ISO 80 크기입니다. ISO 사양에는 최대 크기가 630mm로 나와 있지만 동일한 설계 원칙이 더 큰 플랜지를 제조하는 데 사용됩니다. ISO 800, ISO 1000, ISO 1250 및 ISO 1320 크기로 자주(그러나 잘못) 언급됩니다.

플랜지를 결합하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 1. 볼트(ISO-F) 또는 2. 클로 클램프(ISO-K). 이 두 플랜지는 모양이 매우 다르지만 하프 클로 클램프를 사용하여 결합할 수 있습니다. 명명 규칙은 위의 KF 플랜지가 종종 ISO-KF 플랜지라고 불리고 더 큰 ISO 플랜지의 두 가지 유형이 ISO-K 및 ISO-F이기 때문에 약간 혼란스러울 수 있습니다.

이 플랜지 시스템은 DIN XXX ISO(여기서 XXX는 크기 지정), ISO LF(ISO-K와 동일), ISO LFB(ISO-F와 동일)와 같은 여러 다른 이름으로도 알려져 있습니다.

ISO-K 플랜지에는 클로 클램프가 플랜지를 잡을 수 있도록 플랜지 뒷면에 홈이 파여 있습니다. 문자 "K"는 "C"와 발음이 같기 때문에 ISO-K에는 클로 클램프가 필요하다는 점을 기억하는 것이 도움이 될 수 있습니다.

ISO-F 플랜지에는 두 플랜지를 함께 볼트로 고정하는 데 사용할 수 있는 플랜지에 구멍이 있습니다. 이 구멍은 가장 일반적으로 볼트가 두 플랜지를 통해 배치되는 관통 구멍입니다. 그러나 플랜지 중 하나 뒤에 너트(또는 너트 링)를 배치할 수 없는 경우 구멍을 탭할 수도 있습니다. ISO-F 플랜지가 평평하고 클로 클램프를 위한 홈이 없다는 것을 기억하는 것이 도움이 될 수 있습니다.

두 개의 ISO-F 플랜지가 함께 볼트로 고정되면 볼트 구멍의 클록킹이 플랜지로 결합된 두 항목의 정렬 및 레벨링에 영향을 미칠 수 있습니다. 펌프 및 게이지와 같은 많은 플랜지 장치의 경우 볼트 구멍 패턴이 플랜지의 수평 및 수직 중심선에 걸쳐 있습니다. 다른 경우에는 볼트 구멍이 중심선을 향하도록 방향이 지정됩니다. 이를 해결하기 위해 회전 가능한 ISO 플랜지를 사용할 수 있습니다. 이 경우 I.D. 센터링 링이 있는 플랜지 부분은 고정되어 있으며 볼트 구멍 패턴은 완벽한 정렬을 위해 어떤 각도로도 회전할 수 있는 두 번째 부분입니다. ISO-K 플랜지에는 이 문제가 없습니다.

작동 원리는 다음과 같습니다. O-링을 고정하는 센터링 링을 두 플랜지 사이에 배치한 다음 플랜지를 정렬하고 서로 가깝게 합니다. 그런 다음 플랜지는 클로 클램프(및 ISO-K용), 볼트(및 ISO-F용) 또는 하프 클로 클램프(ISO-K를 ISO-F에 결합할 때)로 결합됩니다. 각각의 경우에 볼트를 조이면 센터링 링이 압축되어 새지 않는 밀봉이 이루어집니다.

작동 사양은 ISO-KF 플랜지와 유사합니다. 1×10-8Torr 또는 mbar만큼 낮은 압력 범위에서 사용할 수 있습니다. 작동 및 베이크아웃 온도 범위는 O-링 재질에 따라 다릅니다. 가장 일반적인 O-링 재질은 FKM(Viton-A)으로 32 deg F ~ 356 deg F(0 ~ 180 deg C)의 작동 온도 범위에 적합하며 화씨 -15도 ~ 400도(섭씨 -26 ~ 204도). FKM이 있는 이 플랜지의 누출 및 침투율은 헬륨의 1×10-9std cc/sec입니다.

이러한 플랜지의 가장 일반적인 재료는 304/304L 스테인리스 강이지만 316L, 316LN 및 6061 알루미늄과 같은 다른 재료도 사용할 수 있습니다.

CF 플랜지

CF라는 용어는 원래 Conflat Flange라는 이름에서 유래되었습니다. 그러나 Conflat이라는 단어는 Varian Corporation의 상표였으며 플랜지는 많은 회사에서 만들어 사용하고 있습니다. 그래서, 그들은 conflat 플랜지라고 부를 수 있지만 단축된 이름인 CF가 더 널리 사용됩니다.

CF 플랜지는 금속 씰을 사용하며 O-링의 투과성이 가스 부하에 중요한 고진공 응용 분야용으로 설계되었습니다. 모든 부품이 금속이기 때문에 더 높은 온도에서 베이크아웃이 필요한 경우에도 사용할 수 있습니다.

헬륨 분자는 직경이 280피코미터(11 x 10-9인치)입니다. 이 분자는 모든 고무 화합물을 통해 이동할 수 있으며 모든 작은 구멍을 통해 흐를 것입니다. 인간의 눈에 완벽하게 보이는 거울 같은 표면은 기껏해야 0.02~0.05 RA 마이크로미터입니다. 0.02 RA에서 헬륨 분자는 이 표면의 거칠기보다 71배 작습니다. 이에 비해 거울 같은 표면의 봉우리와 골은 헬륨 분자의 관점에서 고층 빌딩처럼 보일 것입니다. 아래에 설명된 대로 CF 플랜지는 누출 테스트에 사용되는 헬륨을 포함하여 어떤 가스도 플랜지 조인트를 통과할 수 없도록 설계되었습니다.

플랜지 치수는 일반적으로 플랜지의 외부 지름(인치)으로 지정됩니다. 이것은 KF 및 ISO 플랜지와 매우 다릅니다. 일반적으로 사용되는 크기는 CF1.33, CF2.75, CF4.50, CF6.00, CF8.00, CF10.00, CF12.00, CF14.00 및 CF16.50입니다. 덜 일반적으로 사용되는 다른 크기는 CF2.12, CF3.38, CF4.62, CF6.75 및 CF13.25입니다. 이들은 ISO 표준 ISO 3669-2에 따라 만들어집니다. 일반적으로 부품 번호에서 소수점은 생략되므로 CF275의 실제 외부 크기는 2.75인치입니다. 볼트 구멍 크기(또는 구멍이 탭인 경우 스레드)는 일반적으로 미터법이지만 인치 크기의 구멍과 인치 스레드도 있습니다.

이들은 섹스리스 플랜지이지만 설계 목적을 위해 어떤 구멍에 탭이 있는지, 어떤 구멍이 통과하는지 주의를 기울이는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 플랜지가 함께 볼트로 고정되지 않을 수 있습니다.

작동 원리는 다음과 같습니다. 나이프 에지가 양쪽 결합 플랜지에 기계 가공됩니다. 그런 다음 부드러운 재료(일반적으로 구리)로 만든 금속 개스킷이 두 플랜지 사이에 배치됩니다. 볼트를 조이면 칼날이 양쪽에서 구리로 절단되어 새지 않는 밀봉을 만듭니다. ISO 플랜지와 유사하게 2피스 회전식 CF 플랜지를 사용할 수 있습니다. 아래 그림은 왼쪽에 있는 회전식 플랜지를 보여줍니다.

이 플랜지는 대기압에서 1×10-12Torr 또는 mbar만큼 낮은 압력 범위에서 사용되며 최대 베이크 아웃 온도는 표준 구리 개스킷을 사용하여 842°F(450°C)입니다.

이러한 플랜지의 가장 일반적인 재료는 304/304L 스테인리스강이지만 316L 및 316LN과 같은 다른 재료도 사용할 수 있습니다. GNB는 바이메탈 CF 플랜지도 판매합니다. 일반적인 응용 분야는 스테인레스 스틸 칼날이 있는 CF 플랜지를 알루미늄 캐비티에 용접하는 것입니다.