Vuoto industriale e alto vuoto
Flange per vuoto e raccordi
Guida tecnica MCA a flange KF, CF, ISO-K e ISO-F per linee, camere e sistemi di vuoto
Vuoto industriale e alto vuoto
Guida tecnica MCA a flange KF, CF, ISO-K e ISO-F per linee, camere e sistemi di vuoto
Le flange per vuoto e i raccordi sono componenti utilizzati per collegare, sigillare e adattare camere, pompe, tubazioni e accessori nei sistemi di vuoto, garantendo tenuta, modularità e compatibilità tra i diversi elementi dell'impianto.
Le flange per vuoto permettono di realizzare connessioni stagne tra i componenti di una linea del vuoto, mentre i raccordi consentono di costruire la geometria dell'impianto con deviazioni, riduzioni, adattamenti e collegamenti tra standard diversi.
In questa pagina trovi prima una panoramica rapida per orientarti subito e poi una guida tecnica più completa su KF, CF, ISO-K e ISO-F, con confronto tra standard, applicazioni tipiche, materiali, tenute, differenze tra i sistemi e criteri pratici di scelta.
MCA Strumenti fornisce flange per vuoto e raccordi per applicazioni industriali, di laboratorio e di ricerca, mantenendo visibili i cataloghi PDF per i principali standard e supportando la selezione tecnica in base a diametro, livello di vuoto, compatibilità e configurazione dell'impianto.
Se devi orientarti velocemente, parti da questa tabella e poi scendi nei blocchi dedicati ai singoli standard.
| Standard | Quando usarlo | Punto forte | Attenzione |
|---|---|---|---|
| KF / ISO-KF | Connessioni rapide su linee di piccolo diametro, laboratori, pompe, strumenti e impianti modulari | Montaggio veloce con morsetto e O-ring | Non è la scelta tipica quando servono diametri grandi o UHV |
| ISO-K | Linee di diametro maggiore con necessità di montaggio rapido tramite morsetti | Buon compromesso tra modularità e dimensioni | Va verificata la configurazione meccanica e la tenuta in funzione del sistema |
| ISO-F | Connessioni di diametro maggiore con serraggio imbullonato | Collegamento robusto e stabile su linee più strutturate | Meno rapido da aprire rispetto a ISO-K |
| CF | Alto vuoto e ultra alto vuoto, camere di ricerca, strumenti analitici e sistemi con bake-out | Guarnizione metallica e altissima tenuta | Richiede superfici corrette, serraggio controllato e sostituzione della guarnizione metallica |
Per linee piccole e connessioni frequenti, le flange KF sono spesso la soluzione più pratica grazie a morsetto e O-ring.
Su linee più grandi entrano in gioco ISO-K e ISO-F, con logiche di serraggio diverse ma stessa famiglia di applicazioni.
Quando servono tenuta molto elevata, basse emissioni di gas e bake-out, la famiglia CF è la scelta di riferimento.
| Tipo di flangia per vuoto | Standard di riferimento | Diametri nominali disponibili (DN) | Range dimensionale | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|---|
| ISO-KF (KF) | DIN 28403 / ISO 2861 | DN 10, DN 16, DN 25, DN 40, DN 50 | Da DN 10 a DN 50 | Vuoto basso e medio, connessioni rapide |
| ISO-K / ISO-F | DIN 28404 / ISO 1609 | DN 63, DN 80, DN 100, DN 160, DN 200, DN 250, DN 320, DN 400, DN 500, DN 630 | Da DN 63 a DN 630 | Alto vuoto, grandi diametri, impianti industriali |
| CF (ConFlat®) | ISO 3669 | DN 16, DN 40, DN 63, DN 100, DN 160, DN 200, DN 250 | Da DN 16 a DN 250 | Ultra alto vuoto (UHV), tenuta metallica |
Questa tabella riassume i principali diametri flange per vuoto utilizzati nei sistemi industriali e di laboratorio. I valori sono conformi agli standard internazionali ISO e DIN e derivano da specifiche tecniche di catalogo.
Le flange per vuoto sono elementi di collegamento che permettono di unire in modo stagno i diversi componenti di un sistema del vuoto. Il loro compito non è solo meccanico: devono mantenere la tenuta nel tempo, limitare le perdite, garantire compatibilità tra pompe, camere, valvole, strumenti e accessori e rendere il sistema facilmente configurabile o manutenibile.
I raccordi per vuoto completano la funzione delle flange. Consentono infatti di costruire la geometria della linea con gomiti, tee, croci, riduzioni, adattatori e passaggi tra standard differenti, mantenendo il sistema coerente con il livello di vuoto richiesto e con la configurazione reale dell'impianto.
Nei sistemi del vuoto non tutti i collegamenti sono equivalenti. La scelta tra KF, ISO-K, ISO-F e CF dipende da diametro, livello di vuoto, velocità di montaggio, frequenza di manutenzione, possibilità di bake-out, materiale della tenuta e requisiti applicativi del processo.
Le famiglie più diffuse nei sistemi di vuoto industriale e di laboratorio sono quattro: KF, ISO-K, ISO-F e CF. Ognuna risponde a un'esigenza diversa in termini di diametro, tenuta, modalità di serraggio e livello di vuoto.
| Standard | Tipo di tenuta | Sistema di serraggio | Campo d'uso tipico | Nota pratica |
|---|---|---|---|---|
| KF / ISO-KF | O-ring elastomerico | Morsetto rapido | Vuoto basso, medio e alto su linee piccole | Molto diffuso per connessioni rapide e modulari |
| ISO-K | O-ring elastomerico | Morsetti / claw clamp | Vuoto su diametri maggiori | Adatto quando si vogliono linee grandi ma ancora modulari |
| ISO-F | O-ring elastomerico | Flangia imbullonata | Vuoto su diametri maggiori e assiemi più strutturati | Più robusto meccanicamente rispetto a un serraggio rapido |
| CF | Guarnizione metallica | Viti e dadi con serraggio controllato | Alto vuoto, ultra alto vuoto, UHV, bake-out | Scelta tipica per camere e strumenti ad alta purezza |
Le flange KF, spesso indicate anche come ISO-KF, sono tra le più diffuse nei sistemi di vuoto di piccolo diametro. Sono scelte soprattutto quando servono montaggio rapido, modularità e semplicità di intervento su pompe, strumenti, linee di laboratorio e piccoli impianti.
Il collegamento avviene tramite due flange con centraggio, un O-ring e un morsetto che consente un serraggio veloce. Questa soluzione rende KF particolarmente comoda per impianti che richiedono frequenti modifiche o manutenzioni.
Quando scegliere KF: se hai diametri piccoli, necessità di smontaggio rapido, buona flessibilità impiantistica e un livello di vuoto compatibile con connessioni elastomeriche.
Le flange ISO-K e ISO-F vengono utilizzate quando il sistema del vuoto richiede diametri maggiori rispetto a KF. Appartengono alla stessa famiglia dimensionale, ma si distinguono per il sistema di serraggio.
ISO-K utilizza un sistema di morsetti che permette un montaggio relativamente rapido anche su diametri più grandi. ISO-F impiega invece una flangia imbullonata, più lenta da aprire ma molto stabile sul piano meccanico.
Quando scegliere ISO-K o ISO-F: quando hai linee del vuoto di diametro maggiore, collettori, camere, condotte o impianti dove KF non è più sufficiente, ma non serve ancora la logica di tenuta metallica tipica delle flange CF.
Più rapido da assemblare grazie ai morsetti. Utile quando la modularità resta importante anche su diametri maggiori.
Sistema imbullonato, più stabile e strutturato quando il serraggio meccanico deve essere più rigido.
Su collettori, camere e linee di diametro maggiore dove servono passaggi più generosi rispetto a KF.
Le flange CF sono la famiglia di riferimento per alto vuoto e ultra alto vuoto. Il loro punto distintivo è la tenuta con guarnizione metallica, normalmente in rame, compressa tra superfici lavorate per garantire altissima tenuta e basse emissioni di gas.
Questa soluzione rende le flange CF particolarmente adatte a camere di ricerca, strumenti analitici, applicazioni UHV, linee con bake-out e sistemi dove purezza, stabilità e bassissimo tasso di perdita sono requisiti centrali.
Quando scegliere CF: se il sistema richiede vuoti molto spinti, compatibilità con alte temperature di degassificazione, riduzione dell'outgassing e connessioni metalliche non basate su O-ring elastomerici.
Una flangia CF non è semplicemente una versione più robusta delle altre. Cambia la logica di tenuta: qui non si sigilla con un O-ring elastomerico, ma con una guarnizione metallica deformabile. Questo rende il sistema più adatto a UHV, degassificazione e bake-out, ma richiede più attenzione in fase di montaggio, qualità delle superfici e sostituzione della guarnizione.
La flangia CF non usa un O-ring elastomerico ma una guarnizione piatta in rame OFHC (oxygen-free high conductivity). Il serraggio dei bulloni pressa i bordi taglienti (knife-edge) ricavati sulle facce delle due flange all'interno della guarnizione morbida: il rame scorre radialmente creando una tenuta metallo-metallo capace di raggiungere 10⁻¹³ mbar e di resistere al bake-out a 350–450°C. La guarnizione è monouso: ogni disassemblaggio richiede la sostituzione. Questo è il motivo per cui le CF vengono scelte per sistemi UHV che rimangono chiusi a lungo, mentre le KF restano preferibili per configurazioni che richiedono modifiche frequenti.
Una pagina su flange per vuoto non è completa senza parlare dei raccordi. I raccordi per vuoto includono infatti tutti quegli elementi che permettono di costruire la linea secondo la geometria reale dell'impianto e di collegare tra loro componenti anche molto diversi.
Servono a cambiare direzione alla linea del vuoto mantenendo continuità e compatibilità con lo standard scelto.
Permettono di creare diramazioni, collegare strumenti o realizzare collettori e linee multiple.
Utili quando occorre passare da un diametro a un altro mantenendo la tenuta del sistema.
Consentono di collegare, per esempio, una sezione KF a una ISO o una ISO a una CF, in base alla configurazione reale dell'impianto.
Servono a introdurre segnali elettrici, sensori, strumentazione o componenti speciali all'interno di camere e linee del vuoto.
Morsetti, centraggi, O-ring, guarnizioni metalliche, bulloneria e accessori completano il corretto funzionamento del sistema.
In laboratorio le flange KF sono spesso la scelta più pratica per montaggi rapidi e configurazioni modificabili, mentre le CF diventano centrali quando si lavora in alto vuoto o ultra alto vuoto.
Su camere da vuoto, linee di processo e impianti industriali, la scelta dipende da diametri, frequenza di manutenzione, modularità richiesta e livello di vuoto necessario.
Quando l'applicazione richiede bassissime perdite, riduzione dell'outgassing, degassificazione e controllo della pulizia del sistema, la scelta delle connessioni diventa parte integrante delle prestazioni del processo.
| Criterio | KF | ISO-K | ISO-F | CF |
|---|---|---|---|---|
| Diametri tipici | Piccoli | Medi e grandi | Medi e grandi | Vari, anche applicazioni speciali |
| Tenuta | O-ring | O-ring | O-ring | Guarnizione metallica |
| Montaggio | Molto rapido | Rapido | Più lento | Più tecnico e controllato |
| Modularità | Molto alta | Alta | Media | Media |
| Livello di vuoto tipico | Vuoto basso, medio, alto | Vuoto basso, medio, alto | Vuoto basso, medio, alto | Alto vuoto, ultra alto vuoto |
| Bake-out | Limitato dalla tenuta elastomerica | Limitato dalla tenuta elastomerica | Limitato dalla tenuta elastomerica | Adatto a sistemi con bake-out |
| Scelta ideale | Linee piccole e manutenzione rapida | Diametri grandi con serraggio rapido | Diametri grandi con serraggio imbullonato | UHV, purezza, tenuta massima |
| Standard | Pressione minima (O-ring) | Pressione minima (metallo) | Temp. max O-ring | Temp. bake-out | Diametri DN |
|---|---|---|---|---|---|
| KF / ISO-KF | 10⁻⁸ mbar | 10⁻⁹ mbar | 150°C (FPM) | No | DN 10, 16, 25, 40, 50 |
| ISO-K / ISO-F | 10⁻⁷ mbar | 10⁻⁹ mbar | 200°C | Limitato | DN 63–630 |
| CF | — | 10⁻¹³ mbar | — | 350–450°C | DN 16–250 |
Le flange per vuoto servono principalmente a creare un punto di connessione sigillato tra due componenti. I raccordi servono invece a costruire, adattare e trasformare la linea con cambi di direzione, diramazioni, riduzioni e passaggi tra standard differenti. In pratica, le flange definiscono il sistema di connessione; i raccordi ne realizzano la geometria applicativa.
La scelta corretta di una flangia per vuoto non dipende soltanto dallo standard. Vanno verificati anche materiali, tipo di tenuta, condizioni di processo e requisiti di pulizia o degassificazione.
L'acciaio inox è il materiale più comune, ma la scelta finale dipende da ambiente, livello di vuoto, pulizia richiesta e compatibilità con il processo.
Su KF, ISO-K e ISO-F la scelta dell'O-ring influisce su compatibilità chimica, temperatura e prestazioni del sistema.
Su CF la guarnizione metallica è centrale per ottenere tenuta elevata e bassa emissione di gas in UHV.
Il diametro è importante, ma non basta. Conta anche il livello di vuoto, il tipo di tenuta e la frequenza di manutenzione.
Quando l'applicazione richiede UHV o bake-out, una connessione con O-ring non risponde alla stessa logica di una CF con tenuta metallica.
Il materiale della tenuta influenza compatibilità chimica, temperatura, perdite e stabilità nel tempo.
Entrambi lavorano su diametri maggiori, ma cambia il sistema di serraggio e quindi la praticità di installazione e manutenzione.
Nelle applicazioni più spinte questi aspetti non sono secondari: sono parte dei requisiti fondamentali del sistema.
Molti impianti reali richiedono il collegamento tra standard diversi. La disponibilità di adattatori e raccordi dedicati va considerata fin dall'inizio.
Qui sotto trovi i cataloghi PDF già suddivisi per i principali standard. Mantenerli separati è utile sia per consultazione rapida sia per selezione tecnica del componente corretto.
Se nella pagina attuale i nomi dei file PDF o i percorsi sono diversi, ti basta sostituire questi href mantenendo invariata la struttura della sezione.
| Dato | Perché è importante |
|---|---|
| Livello di vuoto richiesto | Serve per capire se è corretto un sistema con O-ring o se è necessario orientarsi su CF |
| Diametro e standard desiderato | Definisce la famiglia di flange e raccordi compatibili |
| Tipo di linea o camera | Aiuta a capire se servono connessioni rapide, imbullonate o soluzioni per UHV |
| Temperatura di esercizio | Influenza materiali, tenute e possibilità di bake-out |
| Frequenza di manutenzione | Determina quanto sia importante avere un sistema rapido da aprire e richiudere |
| Presenza di adattamenti tra standard | Permette di selezionare subito riduzioni e adattatori corretti |
| Applicazione finale | Laboratorio, processo industriale, UHV, camere bianche o ricerca richiedono attenzioni diverse |
Le flange per vuoto sono componenti utilizzati per collegare e sigillare camere, pompe, tubazioni e accessori nei sistemi di vuoto, garantendo tenuta e compatibilità tra i diversi elementi dell'impianto.
Le flange KF sono usate soprattutto su linee di piccolo diametro e connessioni rapide. Le flange ISO-K e ISO-F sono adatte a diametri maggiori e impianti modulari di vuoto. Le flange CF utilizzano una guarnizione metallica e sono la scelta tipica per alto e ultra alto vuoto.
Una flangia CF è la scelta corretta quando servono altissima tenuta, basse emissioni di gas, compatibilità con bake-out e applicazioni di alto o ultra alto vuoto.
I raccordi per vuoto servono ad adattare, deviare, prolungare o collegare i diversi elementi di una linea del vuoto, per esempio con tee, croci, gomiti, riduzioni e adattatori tra standard differenti.
ISO-K è un sistema con morsetti di serraggio rapido, mentre ISO-F usa flange imbullonate. Entrambi sono impiegati su diametri maggiori rispetto a KF, ma la scelta dipende da manutenzione, configurazione e requisiti meccanici dell'impianto.
Il vuoto si classifica per range di pressione: vuoto basso da 1 a 300 mbar, vuoto medio da 10⁻³ a 1 mbar, alto vuoto da 10⁻³ a 10⁻⁷ mbar, ultra alto vuoto (UHV) sotto 10⁻⁷ mbar, estremo ultra alto vuoto (XHV) sotto 10⁻¹² mbar. Le flange KF e ISO coprono basso, medio e alto vuoto. Le flange CF sono necessarie per UHV e XHV, dove la tenuta elastomerica non è sufficiente per limitare outgassing e perdite.
Inviaci diametro, standard richiesto, livello di vuoto e configurazione dell'impianto: ti aiutiamo a individuare la soluzione più adatta tra KF, ISO-K, ISO-F e CF.