Hace poco hablé con Graham Wilson (ingeniero jefe de aplicaciones de Indium Corporation) sobre los consejos que daría a los clientes que buscan formar el mejor sellado posible utilizando alambre de indio o preformas de indio (juntas):
Jim: Graham, tenemos muchos clientes que nos piden sugerencias para utilizar el indio en las juntas criogénicas. ¿Ha observado lo mismo?
Graham: Sí, debido a las características inherentes del material, el indio es una gran elección para fabricar juntas criogénicas.
Jim:¿Puede decirme qué nivel de pureza es mejor para el sellado?
Graham: La pureza estándar óptima para las aplicaciones criogénicas es de un mínimo de4N5 (99,995%In). Las aplicaciones críticas suelen requerir una pureza 5N (99,999%In). La mejor práctica es utilizar indio puro 5N en caso de duda, aunque algunos clientes pueden utilizar indio puro 4N en algunos casos concretos.
Jim: Buena decisión, pero ¿qué pasa con los contaminantes en la superficie del indio?
Graham: Cualquier contaminante superficial puede alterar la junta y sus propiedades de sellado. Debido a la forma en que procesamos y manipulamos el indio en nuestras instalaciones, nuestro material se envía limpio al cliente. Mientras que algunos metales forman óxidos metálicos muy gruesos en su superficie, el indio puro tiene la capacidad de autopasivar su superficie; cuando se expone a condiciones ambientales, el indio sólo forma una fina película de óxido en su superficie metálica. Los 80-100Å de óxido que se forma es el espesor máximo que se desarrollará en la superficie durante 2-4 horas antes de que este óxido comience a actuar como barrera protectora, protegiendo la superficie de una mayor oxidación.
Jim: Supongamos que ya tenemos la pureza correcta del indio, y que está limpio y listo para usar. ¿Qué más debemos tener en cuenta sobre las superficies que vamos a sellar (bridas)?
Graham: Los otros materiales (bridas) también deben estar libres de contaminantes, lo que puede conseguirse de muchas maneras; normalmente se utiliza acetona seguida de IPA para secar. La capa de óxido que forma el indio es tan fina que puede eliminarse muy rápidamente sumergiendo el metal de indio en un ácido suave (grabando la capa de óxido).
Jim: Siento que he pasado por alto un aspecto importante de esta aplicación de sellado. ¿Qué hay del diseño? ¿Podría darnos algunas reglas a seguir?
Graham: Una vez que el indio y los metales en cuestión se han limpiado/desengrasado, el indio puede colocarse en el ensamblaje mecánico. Es la compresión la que desplaza la superficie de la junta, exponiendo el material de indio virgen a las bridas y formando la unión intermetálica para realizar el sellado.
Jim: ¿Qué podemos esperar si lo hacemos bien?
Graham: Las juntas formadas correctamente pueden tener índices de fuga inferiores a 2 x10 -7 torr litro/seg -1.
Gracias, Graham.
Si tiene otras preguntas sobre el uso del indio para juntas criogénicas, Graham y los demás ingenieros de aplicaciones de todo el mundo están a sólo un correo electrónico de distancia : [email protected].
~Jim
