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一、產(chǎn)品概述
CR16B是日本ULVAC（愛發(fā)科）株式會社旗下CR系列多級羅茨型干式真空泵的緊湊型號。ULVAC作為的真空技術(shù)綜合解決方案提供商，擁有從低真空到超高真空的全系列真空獲得設(shè)備。CR系列作為ULVAC面向一般產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)的干泵產(chǎn)品線，以無油潔凈、空冷節(jié)能、穩(wěn)定耐用為核心優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于電子、鍍膜、真空干燥及各類工業(yè)與科研領(lǐng)域。
CR16B是該系列中排氣量最小的型號，最大抽氣速度為16 m3/h，極限壓力≤3.0 Pa。該泵已獲得國際標(biāo)準(zhǔn)CE和cTUVus認(rèn)證，適用于全球范圍的設(shè)備集成和應(yīng)用場景。其設(shè)計(jì)初衷是為那些不需要大排氣量但要求潔凈真空環(huán)境的工藝場景提供一個經(jīng)濟(jì)、緊湊、易維護(hù)的真空解決方案。
二、核心技術(shù)原理：多級羅茨型干泵的結(jié)構(gòu)與優(yōu)勢
2.1 羅茨型干泵的工作原理
CR16B所采用的多級羅茨型干泵技術(shù)，本質(zhì)上是一種將多級機(jī)械增壓泵集成于一體的干式真空泵。泵體殼體內(nèi)裝有一對以相反方向同步旋轉(zhuǎn)的三葉轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子之間以及轉(zhuǎn)子與殼體之間保持微小間隙，以非接觸方式旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，氣體被吸入、壓縮并最終排出泵外。由于轉(zhuǎn)子與殼體之間不存在接觸摩擦，因此無需在排氣室內(nèi)使用任何油或液體進(jìn)行密封潤滑，獲得了潔凈無油的排氣品質(zhì)。齒輪和軸承所需的潤滑油被密封在獨(dú)立腔室中，通過精密密封結(jié)構(gòu)防止油進(jìn)入殼體，從而保證真空側(cè)絕對無油。
2.2 多級結(jié)構(gòu)的意義
與單級羅茨泵不同，多級羅茨泵在一根軸上串聯(lián)了多級羅茨型轉(zhuǎn)子，各級轉(zhuǎn)子由中間壁隔離形成獨(dú)立的泵腔，上一級的排氣口連接下一級的進(jìn)氣口。轉(zhuǎn)子本身的直徑和形狀基本相同，但為了增加壓縮比，各級轉(zhuǎn)子的寬度從低壓側(cè)向高壓側(cè)逐級收窄。這種多級結(jié)構(gòu)使羅茨型干泵具備直接從大氣壓啟動并持續(xù)排氣至目標(biāo)極限壓力的能力，無需額外的前級泵配合。
之所以需要這樣的多級設(shè)計(jì)，根本原因在于羅茨轉(zhuǎn)子本身的壓縮能力有限。在單級構(gòu)型下，羅茨泵無法獨(dú)自克服大氣壓力將氣體排出，只能作為增壓泵使用。而通過三到五級轉(zhuǎn)子的“接力"壓縮——每一級將上一級的出口氣體進(jìn)一步壓縮加壓——最終產(chǎn)生足夠的氣壓將氣體排向大氣。CR16B正是利用這一設(shè)計(jì)理念，將原本需要復(fù)雜組合的真空系統(tǒng)簡化為單個整體式干泵。
2.3 多級羅茨技術(shù)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
多級羅茨技術(shù)需要同時解決幾個核心矛盾：轉(zhuǎn)子與殼體之間的間隙必須足夠小以保證密封效率，但又必須精確一致以避免任何摩擦接觸。各級轉(zhuǎn)子在高轉(zhuǎn)速下的熱膨脹差異、殼體在不同壓力分布下的形變都需要在設(shè)計(jì)階段通過精密計(jì)算和工程補(bǔ)償來實(shí)現(xiàn)。此外，各腔體之間的密封和壓力平衡也對制造工藝提出了高的要求。CR16B的可靠運(yùn)行和長壽命設(shè)計(jì)，正是ULVAC在真空泵領(lǐng)域多年技術(shù)積累的綜合體現(xiàn)。
三、核心特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)勢
3.1 絕對潔凈的無油排氣
CR16B的排氣室內(nèi)不使用任何真空油，轉(zhuǎn)子與氣缸之間無接觸運(yùn)行，從根本上杜絕了油蒸氣污染樣品或工藝腔體的可能性。這一特性使其特別適合半導(dǎo)體制造、FPD生產(chǎn)、電子元器件處理等領(lǐng)域——在這些領(lǐng)域中，即使是微量的碳?xì)浠衔镂廴疽部赡軐?dǎo)致器件表面化學(xué)改性、附著力下降乃至報(bào)廢。對于制藥和食品行業(yè)的真空干燥工藝，無油特性同樣直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 風(fēng)冷設(shè)計(jì)，無需冷卻水和氮?dú)?/h3>
CR16B采用風(fēng)冷冷卻方式，泵體在運(yùn)行過程中依靠強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)維持熱平衡。與傳統(tǒng)需要循環(huán)冷卻水和氮?dú)獯祾叩挠头獗没蚰承└杀孟啾龋珻R16B顯著降低了對廠務(wù)設(shè)施的要求。在晶圓廠、封裝測試線等潔凈車間內(nèi)，這既簡化了設(shè)備部署流程，又減少了長期運(yùn)行成本，同時規(guī)避了因水冷回路泄漏而引發(fā)大范圍停機(jī)事故的風(fēng)險。
3.3 低功耗與輕量化設(shè)計(jì)
CR16B搭載了DC密封電機(jī)，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時還改善了氣密性和輕量化。其電機(jī)額定功率僅為0.72 kW，重量為35 kg。對于需要在緊湊空間內(nèi)集成的小型真空系統(tǒng)而言，35 kg的重量使CR16B可以靈活布置，不必像大功率干泵那樣做額外的地基加固。同時，它的低功耗特性使得設(shè)備長期運(yùn)行的電力成本得到有效控制。
3.4 氣鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)應(yīng)對水蒸氣
CR16B可選配針閥或電磁閥+針閥兩種氣鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)，能夠?qū)⑺魵獾瓤赡詺怏w從泵內(nèi)有效排出。氣鎮(zhèn)閥開啟后，少量的干燥空氣在壓縮階段被引入泵腔，降低水蒸氣分壓，使其在壓縮終了時不至于凝結(jié)成液態(tài)水進(jìn)入泵油——雖然CR16B不使用泵油，但液態(tài)水聚積仍會加速內(nèi)部部件腐蝕。當(dāng)使用氣鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)時，CR16B的最大耐水蒸氣處理量可達(dá)300 g/h。
氣鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)使用要點(diǎn)：氣鎮(zhèn)閥并非始終開啟的通用配置。開啟氣鎮(zhèn)會引入額外的干燥空氣，輕微降低泵的有效抽速，并且排氣口的水蒸氣含量上升還需考慮廢氣處理問題。因此用戶應(yīng)僅在確實(shí)需要抽除水蒸氣的應(yīng)用中按需開啟，并在工藝結(jié)束后及時關(guān)閉，以維持泵的最佳性能狀態(tài)。
3.5 國際安全認(rèn)證與環(huán)境友好
CR16B已取得CE和cTUVus國際安全認(rèn)證，滿足全球主要市場的電氣安全標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求。此外，該泵符合RoHS環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，不含有害物質(zhì)，是一款兼具安全性與環(huán)保性的工業(yè)產(chǎn)品。
3.6 低噪音運(yùn)行
CR16B可通過選裝配件進(jìn)一步降低運(yùn)行噪音。RS-01消音器（配KitD套件）和EFS-11-NW25簡易消音器均可選裝，其中EFS型為濾芯式消音器，在定期維護(hù)時需更換內(nèi)部元件。此外，隔音罩（Soundproof cover）作為一個選配附件，可供有更高靜音要求的應(yīng)用場景選用。對于實(shí)驗(yàn)室、潔凈室等對環(huán)境噪音敏感的場景，應(yīng)優(yōu)先配置消音器以保證人員操作舒適性。
四、詳細(xì)技術(shù)規(guī)格
| 參數(shù)項(xiàng) | 單位 | 規(guī)格 |
|---|---|---|
| 最大抽氣速度 | m3/h | 16 |
| 極限壓力 | Pa | ≤3.0 |
| 最大入口壓力 | — | 大氣壓 |
| 最大出口壓力 | — | 大氣壓 |
| 電源（型號/相·電壓） | — | 單相: 100V, 200V；三相: 200V |
| 電機(jī)額定功率 | kW | 0.72 |
| 吸氣口規(guī)格 | — | KF25 |
| 排氣口規(guī)格 | — | KF25 |
| 重量 | kg | 35 |
| 冷卻方式 | — | 風(fēng)冷 |
| 氣鎮(zhèn)機(jī)構(gòu) | — | 選配件（針閥/電磁閥+針閥） |
| 最大耐水蒸氣量 | g/h | <300（使用氣鎮(zhèn)時） |
| 適用標(biāo)準(zhǔn) | — | CE, cTUVus |
| 標(biāo)準(zhǔn)附件 | — | 電源用連接器、信號用連接器、使用說明書、空氣過濾器、護(hù)套 |
數(shù)據(jù)來源
技術(shù)說明：極限壓力值是在氣鎮(zhèn)閥關(guān)閉、無氣鎮(zhèn)氣體引入的條件下測得的。當(dāng)實(shí)際抽除含大量水蒸氣的工藝氣體時，極限壓力會有一定程度的上升，屬正常現(xiàn)象。最大抽氣速度對應(yīng)的是在大氣壓入口條件下、泵在最佳工作區(qū)間所能達(dá)到的名義抽速，實(shí)際系統(tǒng)抽速將受管道尺寸、閥門通導(dǎo)等因素影響。訂購時請明確電源的相數(shù)和電壓要求。
五、應(yīng)用場景與用途
5.1 粗抽與渦輪分子泵前級
CR16B作為多級羅茨型干泵，可從大氣壓直接啟動并工作，常用于真空系統(tǒng)的粗抽階段。在分析儀器、鍍膜設(shè)備和半導(dǎo)體工藝腔體中，CR16B承擔(dān)從大氣壓抽至中低真空的粗抽任務(wù)，為渦輪分子泵（TMP）提供必要的前級壓力條件。其無油特性確保分子泵側(cè)不會因油蒸氣擴(kuò)散而降低極限真空度或污染樣品。
5.2 半導(dǎo)體與FPD制造
在半導(dǎo)體晶圓制造和平板顯示器（FPD）生產(chǎn)過程中，工藝腔體對真空環(huán)境潔凈度要求高。濺射（Sputtering）、蒸鍍（Evaporation）、等離子清洗等工藝均需在潔凈真空環(huán)境下進(jìn)行。CR16B的絕對無油排氣、無顆粒產(chǎn)生特性，直接提升了產(chǎn)品的良率和工藝穩(wěn)定性。
5.3 真空干燥與水蒸氣處理
CR16B可與氣鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)配合，處理真空干燥設(shè)備中產(chǎn)生的大量水蒸氣。在食品脫水、藥品冷凍干燥、化工產(chǎn)品精制及藥材脫氣等領(lǐng)域中，CR16B每秒16 m3/h的抽速能夠快速降低腔體內(nèi)水分壓力。最大300 g/h的水蒸氣處理能力適用于中小型真空干燥器的批次式抽濕需求。
5.4 空氣與惰性氣體的真空排氣
對于只需要抽除空氣或氮?dú)獾确歉g性潔凈氣體的應(yīng)用場景，CR16B是經(jīng)濟(jì)的選擇。例如在真空封裝、真空脫泡、真空浸漬等工藝中，CR16B能夠快速建立所需的真空度，無需額外的冷卻水和復(fù)雜維護(hù)，尤其適合需要間歇式使用真空的MIM金屬注射成型、樹脂除氣環(huán)節(jié)。
5.5 化學(xué)與生物實(shí)驗(yàn)
科研院所的化學(xué)和生物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，常常需要在小體積的反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)獲得潔凈的粗真空環(huán)境。CR16B憑借34kg的緊湊機(jī)身、KF25標(biāo)準(zhǔn)法蘭接口和風(fēng)冷設(shè)計(jì)的簡潔性，能夠方便地安置于試驗(yàn)臺旁或設(shè)備機(jī)架內(nèi)。但需特別留意：CR16B雖能處理多種常規(guī)氣體，但不推薦用于排氣腐蝕性氣體，除非嚴(yán)格按照操作手冊確認(rèn)氣體兼容性。對于含酸堿蒸汽的化學(xué)工藝，應(yīng)優(yōu)先選用ULVAC專門針對腐蝕性氣體設(shè)計(jì)的HR/LR系列干泵。
5.6 實(shí)驗(yàn)室與科研設(shè)備
作為小型化、低噪音的干泵，CR16B也被廣泛應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室和研究所的真空系統(tǒng)中，如表面分析儀器的前級泵、真空管實(shí)驗(yàn)等場景。使用時應(yīng)結(jié)合消音器和橡膠腳墊以改善工作環(huán)境。
5.7 配置選裝件后的適用場景拓展
CR16B的能力邊界可通過選裝件適當(dāng)拓展：在水蒸氣含量高的工藝中安裝氣鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)；在噪音敏感區(qū)域配置EFS簡易消音器或隔音罩；在容易產(chǎn)生振動的試驗(yàn)臺安裝橡膠腳墊。
六、系列對比與選型建議
CR系列涵蓋CR16B、CR30B、CR60B三個基礎(chǔ)型號，以及大型號CR300B，適用不同排氣量需求的場景。CR16B作為該系列的入門型號，在抽速和極限壓力上做出取舍，換取更低的購機(jī)成本和更小的安裝空間。
| 型號 | 最大抽速（m3/h） | 極限壓力（Pa） | 電機(jī)功率（kW） | 重量（kg） | 吸氣口 |
|---|---|---|---|---|---|
| CR16B | 16 | ≤3.0 | 0.72 | 35 | KF25 |
| CR30B | 30 | ≤0.5 | 1.5 | 48 | KF40 |
| CR60B | 55 | ≤0.5 | 3.0 | 100 | KF50 |
| CR300B | 300 | ≤0.5 | 3.0 | 100 | KF50 |
數(shù)據(jù)來源
CR16B與更大抽速型號之間的技術(shù)差異不僅體現(xiàn)在抽速上，更重要的是極限壓力——CR16B的極限壓力為≤3.0 Pa，而其他三款型號均為≤0.5 Pa。這一差異主要源于多級轉(zhuǎn)子中壓縮級的數(shù)量與尺寸，決定了CR16B更適合對真空度要求寬松而對成本敏感的粗抽應(yīng)用。
選型建議：
? CR16B：經(jīng)濟(jì)緊湊，極限壓力≤3.0 Pa，適用于中小體積真空腔體的粗抽、干燥和一般排氣，價格優(yōu)勢顯著。
CR30B：抽速更大且極限壓力低至≤0.5 Pa，適用于需要潔凈環(huán)境的鍍膜和半導(dǎo)體前級真空。
CR60B/CR300B：滿足大容積腔體的快速抽空需求，適應(yīng)高吞吐量的工業(yè)生產(chǎn)線。
七、安裝與使用須知
7.1 環(huán)境條件
CR16B為室內(nèi)專用干泵，使用時需確保環(huán)境溫度在適當(dāng)范圍內(nèi)，且無大量粉塵或腐蝕性氣體侵入。雖然泵體本身為干式結(jié)構(gòu)，但仍應(yīng)保持電氣接線處的清潔干燥。
7.2 進(jìn)氣防塵保護(hù)
CR16B標(biāo)準(zhǔn)配備空氣過濾器，安裝于進(jìn)氣口前，用于阻擋外界的顆粒物進(jìn)入泵腔。對于可能存在粉塵或微粒的工藝應(yīng)用，建議在過濾器前端再增加一級粗效過濾，以延長泵體的維護(hù)周期。運(yùn)行期間應(yīng)定期檢查過濾器的污染情況并及時更換。
7.3 排氣口連接
排氣口應(yīng)連接到合適的排氣管路。若直接向大氣排放噪音超標(biāo)，建議使用消音器或隔音罩等選裝降噪附件。
重要：絕對禁止堵塞排氣口，否則會導(dǎo)致泵內(nèi)部壓力異常升高，可能損壞泵體密封結(jié)構(gòu)并引發(fā)安全事故。
7.4 長期停用后的檢查
CR16B在長期停用（6個月及以上）后重新啟動時，需要按照操作手冊進(jìn)行詳細(xì)的檢查和保養(yǎng)，確認(rèn)內(nèi)部零件無銹蝕或卡滯，避免運(yùn)行過程中發(fā)生損傷。
7.5 氣體兼容性
CR16B適用于空氣、惰性氣體和水蒸氣等常規(guī)氣體的抽排。強(qiáng)烈建議不要使用CR16B排送腐蝕性氣體（如含鹵素、強(qiáng)酸強(qiáng)堿成分的氣體）。如需處理腐蝕性氣體，請咨詢ULVAC的技術(shù)人員支持，選用HR/LR等具備特殊耐蝕設(shè)計(jì)的泵型。
7.6 維護(hù)
干泵雖不需每日更換泵油，但齒輪箱內(nèi)的潤滑油仍有使用期限，應(yīng)在指導(dǎo)周期內(nèi)由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢查和更換。空氣過濾器和消音器等易損件應(yīng)定期更換。具體維護(hù)細(xì)節(jié)和周期請參照產(chǎn)品隨附的《使用說明書》。
八、總結(jié)
ULVAC愛發(fā)科CR16B多級羅茨型干泵是一款在無油潔凈性能、緊湊尺寸和經(jīng)濟(jì)性之間取得良好平衡的干式真空泵。其多級羅茨轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)配合風(fēng)冷設(shè)計(jì)，在無需冷卻水和氮?dú)獾那闆r下穩(wěn)定提供≤3.0 Pa的極限真空和16 m3/h的實(shí)際抽速。同時，CE/cTUVus國際安全認(rèn)證使其可被全球設(shè)備制造商和終端用戶放心采用。
在半導(dǎo)體輔助工藝、FPD生產(chǎn)支持、真空干燥、實(shí)驗(yàn)室粗抽及一般工業(yè)排氣等對潔凈度有基礎(chǔ)要求、排氣量適中且無需處理腐蝕性氣體的應(yīng)用場景中，CR16B提供了一個低購置門檻、低運(yùn)行成本、低維護(hù)頻率的穩(wěn)健方案。作為CR系列的經(jīng)濟(jì)型入門款，CR16B適合對排氣速度不做過高要求但注重泵體緊湊性和初期投資的生產(chǎn)與科研用戶。
