I diaframmi sono la forma più semplice di controllo del flusso di azoto. Si tratta di fasciatori meccanici (fori fissi) nel sistema di tubi flessibili attraverso i quali scorre una quantità definita di azoto a pressione costante. Il vantaggio: costi totali estremamente vantaggiosi, spesso inferiori a 90 €, incluso l'assemblaggio, una valvola di commutazione semplice e il diaframma stesso. Ciò li rende ideali per applicazioni semplici di regolazione del flusso per azoto in condizioni stabili.
Un prodotto spesso utilizzato in questo contesto è la valvola MH1. Si tratta di una valvola standard economica che, in combinazione con un diaframma, offre una soluzione analogica e funzionale per la regolazione del flusso di gas nell'industria. In molte applicazioni, questa combinazione è sufficiente, soprattutto se la pressione di investimento è elevata o se non è richiesto un feedback digitale.
Tuttavia, presenta anche limiti evidenti:
Si noti inoltre che, se si desidera comunque registrare i valori misurati in un secondo momento, è necessario un hardware aggiuntivo (ad esempio, sensori di pressione o di portata separati e l'ingresso necessario sul sistema di comando), il che comporta un aumento dei costi e della complessità del sistema. Nonostante la lunga durata e l'affidabilità della valvola, le valvole a commutazione semplice come la MH1 non sono ideali per processi critici per la pulizia a causa della loro struttura, in quanto occorre mettere in conto emissioni di particelle più elevate rispetto ai controllori di portata massica dedicati.
Ciò nonostante, molte linee di produzione continuano a basarsi su questo principio, soprattutto quando è necessario mantenere costanti semplici portate volumetriche e le particelle vengono riassorbiti da appositi filtri. Tuttavia, non appena si richiedono regolazioni dinamiche, monitoraggio affidabile o tracciabilità del processo, questa soluzione mostra rapidamente tutti i suoi limiti.
I regolatori di portata massica come VEFC, VEMD o VEAD offrono metodi di regolazione del flusso di azoto che gli orifizi fissi o i regolatori di portata regolabili non possono offrire:
I dispositivi in sé non sono "intelligenti" nel senso che rilevano autonomamente le anomalie, ma sono AI-ready. In combinazione con il monitoraggio dei filtri, i sensori di pressione e gli algoritmi, è possibile, ad esempio, riconoscere il grado di contaminazione dei filtri, consentendo un'assistenza tempestiva senza interrompere la produzione.
Prima di optare per una valvola, è necessario esaminare attentamente i requisiti tecnici e l'ambiente di applicazione. Ogni valvola ha i suoi punti di forza, in termini di portata, dimensioni o connettività.
Mentre i sistemi più semplici sembrano essere molto più economici da acquistare, le valvole di regolazione affidabili con funzione di monitoraggio offrono vantaggi decisivi:
Esempio: in un sistema con 50 valvole di regolazione, un semplice display su ogni dispositivo può aiutare a identificare rapidamente le aree difettose, senza lettura digitale.
I moderni controllori di portata massica forniscono dati preziosi (portata, pressione, temperatura), che possono essere integrati in sistemi di livello superiore come Festo AX. Ciò apre possibilità come:
Questi dispositivi non sono "intelligenti" di per sé, ma sono AI-ready e costituiscono la base per processi produttivi a prova di futuro e supportati dai dati.
La scelta della valvola giusta dipende da molti fattori:
In futuro, utilizzeremo uno strumento interattivo per formulare raccomandazioni personalizzate, suggerendo la soluzione migliore per l'utente in base a domande specifiche, dai semplici diaframmi ai VEFC abilitati dall'intelligenza artificiale.
La regolazione dell'azoto nella produzione di semiconduttori è molto più di una questione tecnica: influenza la qualità, la stabilità del processo e i costi. Che abbiate bisogno di una soluzione semplice o di una tecnica di regolazione all'avanguardia, il fattore decisivo è quello che richiede la sua applicazione. Facendo la scelta giusta, non solo si garantisce la sicurezza di esercizio, ma anche l'efficienza e la sostenibilità.