EP4731360A1 - Pompe à vide et procédé de fabrication - Google Patents

Abstract

Procédé de fabrication d'une pièce de stator de pompe à vide obtenue par fonderie de fonte ou d'acier, la pompe à vide comportant un stator (2) et deux rotors (3) reçus dans au moins une chambre de pompage du stator (2), les rotors (3) étant configurés pour tourner dans la chambre de pompage pour entrainer un gaz à pomper entre un orifice d'aspiration (4) et un orifice de refoulement (5) de la pompe à vide, la pièce de stator étant réalisée dans un moule recevant au moins un noyau de sable (15, 16) comportant une majorité de sable choisi parmi un ou plusieurs des sables suivants : - sable céramique globulaires artificiels, - sable de chromite, - sable de bauxite, - sable de zircon, - sable de kerphalite, - sable d'olivine, les surfaces de la pièce de stator (2) réalisée par fonderie destinées à être exposées aux gaz pompés étant revêtues d'un revêtement à base d'alliage de nickel tel qu'un revêtement de nickel-phosphore.

Description

Description Titre : Pompe à vide et procédé de fabrication Domaine technique de l’invention

[0001] L’invention concerne une pompe à vide, telle qu’une pompe à vide de type « Roots » ou « Claw » ou d’un autre principe similaire. L’invention concerne aussi un procédé de fabrication d’une pièce de stator de pompe à vide obtenue par fonderie de fonte ou d’acier.

Arrière-plan technique

[0002] Dans l’industrie du semi-conducteur, des écrans plats (« Fiat Panel Display » en anglais), du photovoltaïque et du revêtement (« coating » en anglais), les pompes à vide sèches peuvent être utilisées pour évacuer des gaz corrosifs tels que NF3, CIF3, F2, Ch, provenant notamment des procédés de nettoyage des chambres. Ces gaz corrosifs peuvent endommager les composants mécaniques en acier ou en fonte de la pompe à vide, conduisant à des pertes de performances, voire à des problèmes de sécurité du fait de fuites car de l’oxygène ou de la vapeur d’eau peuvent entrer dans les étages de basse pression de la pompe à vide et réagir avec les gaz de procédés et de nettoyage ou ces derniers peuvent fuirent dans l’atmosphère et donc vers d’éventuels opérateurs.

[0003] Une solution consiste à revêtir les rotors et la chambre de compression du stator de la pompe à vide d’un revêtement de nickel-phosphore ayant subi un traitement thermique de durcissement. Le revêtement de nickel-phosphore permet d’éviter la formation de couches de corrosion dans la pompe à vide. Le traitement thermique de durcissement du revêtement permet d’améliorer la tenue de la pompe à vide vis-à-vis de l’abrasion générée par les produits de réaction solides.

[0004] Cependant, les composants mécaniques statiques revêtus sont issus de fonderie utilisant des sables de silice (également appelé sable à vert) dont les grains peuvent subsister en surface de pièce en grande concentration lorsque les peaux de fonderie ne sont pas usinées, et ceci malgré le grenaillage ou autre technique utilisée pour le décapage des surfaces. C’est le cas notamment de surfaces difficiles d’accès aux outils comme les canaux de transfert entre les étages de pompage.

[0005] Ces grains de sable incrustés et leur nature minérale empêchent la dépose correcte du revêtement et sa bonne adhérence, laissant apparaitre des zones dépourvues de dépôt. Ces zones sont toutefois exposées aux gaz de procédés et sont donc soumises à leurs attaques. Les gaz corrosifs attaquent le substrat dans les zones présentant des lacunes de dépôt qui constituent alors des voies d’accès sous le revêtement qui s’effrite, est délaminé, mettant à nu les surfaces métalliques. La pièce entière de fonderie présentant des portions corrodées dans les zones non usinées est alors à remplacer.

[0006] Également, des particules métalliques provenant de ces zones corrodées, par exemple des canaux de transferts, peuvent être véhiculées jusque dans les chambres de pompage où elles peuvent rayer le revêtement.

[0007] De plus, la libération d’une partie de ces grains de sable au cours du procédé de dépôt par immersion du revêtement, peut générer une importante pollution des différents bains, ce qui peut être préjudiciable à la qualité du revêtement déposé. Résumé de l’invention

[0008] Un but de la présente invention est donc de proposer une pompe à vide résolvant au moins partiellement les inconvénients de l’état de la technique.

[0009] A cet effet, l’invention a pour objet une pompe à vide comportant un stator et deux rotors reçus dans au moins une chambre de pompage du stator, les rotors étant configurés pour tourner dans la chambre de pompage pour entrainer un gaz à pomper entre un orifice d’aspiration et un orifice de refoulement de la pompe à vide, caractérisée en ce que le stator comporte au moins une pièce de stator obtenue par fonderie de fonte ou d’acier réalisée dans un moule recevant au moins un noyau de sable comportant une majorité de sable choisi parmi un ou plusieurs des sables suivants :

- sable céramique globulaires artificiels,

- sable de chromite,

- sable de bauxite,

- sable de zircon,

- sable de kerphalite,

- sable d’olivine, les surfaces de la pièce de stator réalisée par fonderie destinées à être exposées aux gaz pompés étant revêtues, par exemple d’un revêtement à base d’alliage de nickel, tel qu’un revêtement de nickel-phosphore.

[0010] L’utilisation de ces sables n’empêche pas que les pièces de fonderie réalisées présentent des grains de sable en peau de pièces. Cependant, ces sables résistent bien mieux aux gaz corrosifs utilisés dans les procédés de nettoyage des procédés de fabrication de semi-conducteurs, panneaux photovoltaïques, écrans plats et dépôts, que le sable de silice (ou sable à vert) de l’art antérieur. On constate également une meilleure liaison entre les inclusions de grains de sable en surface et le revêtement avec ces types de sable. Cette meilleure compatibilité engangue les grains de sable dans le revêtement, ce qui permet de réduire la formation de lacunes en bordure des grains de sable de sorte qu’il est plus difficile pour les gaz corrosifs de s’infiltrer sous le revêtement autour. Par conséquent, les inclusions de sable dans les peaux de fonderie du stator non revêtues et exposées aux gaz corrosifs, présentent une meilleure résistance chimique et mécanique face à ces gaz. Les pièces de fonderie sont donc plus résistantes à la corrosion, y compris les surfaces non usinées. Par ailleurs, le procédé est simple à réaliser et d’un coût raisonnable.

[0011] La pompe à vide peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui sont décrites ci-après, prises seules ou en combinaison.

[0012] Le revêtement présente par exemple une épaisseur comprise entre 5pm et 50pm, telle que 25pm.

[0013] La pompe à vide comporte par exemple au moins deux étages de pompage définissant chacun une chambre de pompage, les chambres de pompage des étages de pompage successifs étant raccordées en série par au moins un canal de transfert respectif du stator.

[0014] Les pièces de stator réalisées par fonderie sont par exemple des demi-coquilles complémentaires, s’assemblant entre elles pour former les chambres de pompage des au moins deux étages de pompage et les canaux de transfert entre les chambres de pompage.

[0015] Selon un autre exemple, les pièces de stator réalisées par fonderie sont des éléments de stator en tranche, s’assemblant axialement et comprenant chacun au moins une cloison de séparation et au moins une portion de canal de transfert.

[0016] L’invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d’une pièce de stator de pompe à vide obtenue par fonderie de fonte ou d’acier telle que définie précédemment caractérisé en ce que la pièce de stator est réalisée dans un moule recevant au moins un noyau de sable comportant une majorité de sable choisi parmi un ou plusieurs des sables suivants : sable céramique globulaires artificiels, sable de chromite, sable de bauxite, sable de zircon, sable de kerphalite, sable d’olivine, les surfaces de la pièce de stator réalisée par fonderie destinées à être exposées aux gaz pompés étant revêtues, par exemple d’un revêtement à base d’alliage de nickel tel qu’un revêtement de nickel-phosphore.

[0017] Le revêtement peut en outre être traité thermiquement pour présenter une dureté supérieure à 700Hv.

[0018] Selon un exemple de réalisation, les noyaux de sable en sable céramique globulaires artificiels sont réalisés par impression 3D.

[0019] Selon un exemple de réalisation, des surfaces de la pièce de stator issue de fonderie, notamment des chambres de pompage, des éléments de mise et de maintien en position et des surfaces d’étanchéité, peuvent être reprises par usinage avant d’être revêtues.

Brève description des figures

[0020] D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels :

[0021] [Fig.1 ] La figure 1 montre une vue en perspective de pièces de stator d’un stator à l’état désassemblé d’une pompe à vide selon un premier exemple de réalisation.

[0022] [Fig.2] La figure 2 montre une plaque modèle, quatre noyaux et un moule inférieur pour la fabrication de pièces de stator de deux stators tel que celui de la figure 1.

[0023] [Fig.3] La figure 3 montre une vue en perspective de rotors et d’éléments d’un stator à l’état désassemblé d’une pompe à vide selon un deuxième exemple de réalisation.

[0024] [Fig.4] La figure 4 montre une vue en perspective d’une pièce de stator du stator de la figure 3.

[0025] Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.

Description détaillée

[0026] Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations, sans s’écarter de la portée de l’invention, telle que définie par les revendications.

[0027] On définit par pompe à vide primaire, une pompe à vide volumétrique, qui est configurée pour, à l’aide de deux arbres de rotors, aspirer, transférer, puis refouler le gaz à pomper à la pression atmosphérique. Les arbres de rotor sont entrainés en rotation par un moteur de la pompe à vide primaire.

[0028] On entend par « en amont », un élément qui est placé avant un autre par rapport au sens de circulation du gaz à pomper. A contrario, on entend par « en aval », un élément placé après un autre par rapport au sens de circulation du gaz à pomper. [0029] On définit la direction axiale comme la direction longitudinale de la pompe dans laquelle s’étendent les axes des arbres de rotor.

[0030] La pompe à vide comporte un stator 2 formant au moins une chambre de pompage d’un étage de pompage T1-T6 (figure 1).

[0031] Selon un exemple de réalisation, la pompe à vide comporte au moins deux étages de pompage T1-T6 définissant chacun une chambre de pompage, les étages de pompage T1-T6 étant montés en série entre un orifice d’aspiration 4 et un orifice de refoulement 5, tel qu’entre deux et dix étages de pompage (six dans l’exemple illustratif). Cette pompe à vide est par exemple une pompe à vide primaire.

[0032] La pompe à vide comporte en outre deux rotors configurés pour tourner de façon synchronisée en sens inverse dans les chambres de pompage des étages de pompage T1-T6 de sorte que les rotors entrainent un gaz à pomper entre l’orifice d’aspiration 4 et l’orifice de refoulement 5.

[0033] Les rotors présentent par exemple des lobes de profils identiques, par exemple de type « Roots » à deux lobes (voir figure 3) ou plus ou de type « Claw » ou d’un autre principe similaire de pompe à vide volumétrique. Les arbres portant les rotors sont entrainés par un moteur situé par exemple à une extrémité de la pompe à vide. [0034] Chaque étage de pompage T1-T6 est formé par une chambre de pompage recevant deux rotors conjugués, les chambres de pompage comprenant une entrée et une sortie respectives. Lors de la rotation, le gaz aspiré depuis l’entrée est emprisonné dans le volume engendré par les rotors et le stator 2, puis est entraîné par les rotors vers l’étage suivant.

[0035] Les chambres de pompage des étages de pompage T1-T6 successifs sont raccordés en série les uns à la suite des autres par au moins un canal de transfert 6a, 6b, 7a, 7b respectif raccordant la sortie de l'étage de pompage T1-T6 qui précède à l'entrée de l'étage de pompage T1-T6 qui suit. La pompe à vide peut en outre comporter deux canaux de transfert 6a, 6b, 7a, 7b configurés pour raccorder en parallèle, de part et d’autre d’une chambre de pompage, une sortie de la chambre de pompage d’un étage de pompage qui précède à une entrée d’un étage de pompage qui suit. Il y a dans cet exemple deux canaux de transfert 6a, 6b, 7a, 7b par chambre de pompage aux cinq inter-étages raccordant les six chambres de pompage entre elles.

[0036] L’entrée du premier étage de pompage T 1 communique avec l’orifice d’aspiration 4 de la pompe à vide. La sortie du dernier étage de pompage T6 communique avec l’orifice de refoulement 5. Les dimensions axiales des rotors et des chambres de pompage sont par exemple égales ou décroissantes avec les étages de pompage, l’étage de pompage T1 situé du côté de l’orifice d’aspiration 4 recevant les rotors de plus grande dimension axiale.

[0037] Ces pompes à vide sont dites « sèches » car en fonctionnement, les rotors tournent à l’intérieur du stator 2 sans aucun contact mécanique entre eux ou avec le stator 2, ce qui permet de ne pas utiliser d’huile dans les étages de pompage T1-T6. [0038] Le stator 2 comporte au moins une pièce de stator obtenue par fonderie de fonte ou d’acier réalisée dans un moule recevant au moins un noyau de sable. Plus particulièrement et comme illustré en figure 2, le moule comporte un moule supérieur 13 et un moule inférieur (non représenté) entre lesquels est reçu au moins un noyau de sable 15, 16. Le noyau de sable 15, 16 correspond aux parties creuses de la pièce issue de fonderie.

[0039] Le noyau de sable 15, 16 comporte une majorité de sable choisi parmi un ou plusieurs des sables suivants : sable céramique globulaires artificiels, sable de chromite, sable de bauxite, sable de zircon, sable de kerphalite, sable d’olivine, les surfaces de la pièce de stator 2 réalisée par fonderie destinées à être exposées aux gaz pompés étant revêtues.

[0040] On entend par « majorité », une proportion plus importante en masse.

[0041] On entend par « sable », une matière solide granulaire formée de petites particules en particulier d’origine minérale et notamment inférieures à 2mm. Les grains de sable sont agglomérés en noyaux par exemple par des procédés utilisant différents types de résines avec polymérisation par catalyse thermochimique. [0042] L’utilisation de ces sables n’empêche pas que les pièces de fonderie réalisées présentent des grains de sable en peau de pièces. Cependant, ces sables résistent bien mieux aux gaz corrosifs utilisés dans les procédés de nettoyage des procédés de fabrication de semi-conducteurs, panneaux photovoltaïques, écrans plats et dépôts, que le sable de silice (ou sable à vert) de l’art antérieur. On constate également une meilleure liaison entre les inclusions de grains de sable en surface et le revêtement avec ces types de sable. Cette meilleure compatibilité engangue les grains de sable dans le revêtement, ce qui permet de réduire la formation de lacunes en bordure des grains de sable de sorte qu’il est plus difficile pour les gaz corrosifs de s’infiltrer sous le revêtement autour. Par conséquent, les inclusions de sable dans les peaux de fonderie du stator non revêtues et exposées aux gaz corrosifs, présentent une meilleure résistance chimique et mécanique face à ces gaz. Les pièces de fonderie sont donc plus résistantes à la corrosion, y compris les surfaces non usinées. Par ailleurs, le procédé est simple à réaliser et d’un coût raisonnable.

[0043] Selon un premier mode de réalisation, le noyau de sable 15, 16 comporte une majorité de sable céramique globulaires artificiels. Il est par exemple entièrement réalisé en sable de céramique globulaires artificiels. Ce sable comporte une majorité d’alumine et de silice, et en particulier davantage d’alumine (AI2O3) que de silice. Il comporte plus de 50% d’alumine et des traces d’oxydes de fer, soit plus de 1% d’oxyde de fer.

[0044] Selon un premier exemple de composition, le sable céramiques globulaires artificiels (commercialisé sous la marque cerabeads ®), contient entre 60% et 62% d’AhCh, entre 35% et 38% de SiC>2, et entre 1% et 2% de FesCL.

[0045] Selon un deuxième exemple de composition, le sable céramique globulaires artificiels (commercialisé sous la marque CBS2®), contient entre 66% et 68% d’AhCh, entre 14% et 16% de SiC>2 et entre 2% et 4% de Fe2C>3.

[0046] Le sable céramique globulaires artificiels contient des traces d’oxyde fer qui peuvent permettre de faciliter l’enchâssement du revêtement autour des inclusions de grains de sable. Ce sable présente en outre l’avantage de pouvoir être utilisé pour la fabrication de noyaux de sable par impression 3D.

[0047] Selon un deuxième mode de réalisation, le noyau de sable comporte une majorité de sable de chromite. Il est par exemple entièrement réalisé en sable de chromite. Ce sable comporte une majorité d’oxyde de chrome (C^Ch), d’oxyde de fer (Fe2Û3), d’alumine (AI2O3) et d’oxyde de magnésium (MgO). Il comporte plus de 40% d’oxyde de chrome, plus de 20% d’oxyde de fer, plus de 10% d’alumine et plus de 5% d’oxyde de magnésium. Le sable de chromite contient de l’oxyde de fer qui peut permettre de faciliter l’enchâssement du revêtement autour des inclusions de grains de sable.

[0048] Selon un exemple de composition, le sable de chromite comporte entre 44% et 47% de Cr2Û3, entre 24% et 28% de Fe2Û3, entre 14% et 16% d’ALCh et entre 9% et 11% de MgO.

[0049] Selon un troisième mode de réalisation, le noyau de sable comporte une majorité de sable de bauxite. Il est par exemple entièrement réalisé en sable de bauxite. Ce sable comporte davantage d’alumine (AI2O3) que de silice. Il comporte plus de 40% d’alumine et des traces d’oxydes de fer, soit plus de 1 % d’oxyde de fer.

[0050] Selon un exemple de composition, le sable de bauxite contient 48% à 61% AI2O3, 2% à 23% Fe2Û3, 1% à 7% de SiC>2, 2% à 4% TiCh) selon s’il est de type karstique ou latéritique.

[0051] Le sable de bauxite contient de l’oxyde de fer qui peut permettre de faciliter l’enchâssement du revêtement autour des inclusions de grains de sable.

[0052] Selon un quatrième mode de réalisation, le noyau de sable comporte une majorité de sable de zircon. Il est par exemple entièrement réalisé en sable de zircon. Ce sable comporte une majorité d’oxyde de zirconium (ZrCh) et de silice, et en particulier davantage d’oxyde de zirconium (ZrCh) que de silice. Il comporte plus de 50% d’oxyde de zirconium.

[0053] Selon un exemple de composition, le sable de zircon contient entre 65% et 67% de ZrC>2, entre 31% et 33% de SiC>2, entre 1% et 3% d’U (uranium) et/ou de thorium et/ou d’hafnium oxydés.

[0054] Selon un cinquième mode de réalisation, le noyau de sable comporte une majorité de sable de kerphalite. Il est par exemple entièrement réalisé en sable de kerphalite. Ce sable comporte une majorité d’alumine (AI2O3) et de silice, et en particulier davantage d’alumine (AI2O3) que de silice. Il comporte plus de 50% d’alumine et des traces d’oxydes, soit plus de 1% d’oxydes.

[0055] Selon un exemple de composition, le sable de kerphalite contient entre 50% et 61 % d’ALCh, entre 36% et 37% de SiC>2 et des traces d’oxydes de fer, manganèse, titane, cuivre, magnésium et potassium. Ce sable devient de la mullite lorsqu’il est chauffé.

[0056] Selon un sixième mode de réalisation, le noyau de sable comporte une majorité de sable d’olivine. Il est par exemple entièrement réalisé en sable d’olivine.

[0057] Selon un exemple de composition, le sable d’olivine contient de la silice et de l’oxyde de magnésium à parts égales, par exemple 49% de SiC>2, 49% de MgO et 2% FeO.

[0058] Des surfaces de la pièce de stator 2 issue de fonderie, notamment des chambres de pompage des étages T1-T6, des éléments de mise et de maintien en position et des surfaces d’étanchéité, peuvent être reprises par usinage afin d’en garantir la précision de réalisation.

[0059] Puis, les surfaces de la pièce de stator 2 réalisée par fonderie qui sont usinées ou non et qui sont destinées à être exposées aux gaz pompés sont revêtues. Le revêtement permet de modifier la surface de la fonte notamment pour qu’elle présente une meilleure résistance à la corrosion, à l’abrasion et qu’elle facilite le transport de poudres.

[0060] Le revêtement est par exemple un revêtement à base d’alliage de nickel, tel qu’un revêtement de nickel-phosphore, qui comprend par exemple entre 9 et 14% de phosphore en masse, tel qu’entre 10% et 13% de phosphore.

[0061] Le revêtement présente par exemple une épaisseur supérieure ou égale à 5pm, telle que comprise entre 5pm et 50pm, telle que 25pm.

[0062] Le revêtement est par exemple déposé par une technique d’immersion de la pièce de stator.

[0063] Le revêtement peut être traité thermiquement avec une étape de chauffage à une température de traitement supérieure à 250°C pendant une durée de traitement supérieure à une heure, pour présenter une dureté supérieure à 700Hv, comme comprise entre 800Hv et 1000Hv.

[0064] Selon un premier exemple de réalisation illustré en figure 1 , le stator 2 comporte au moins une première et au moins une deuxième demi-coquilles 8, 9 complémentaires. Les demi-coquilles 8, 9 sont par exemple fermées à leurs extrémités axiales par une première et une deuxième pièce d’extrémité du stator 2. Les pièces d’extrémité forment par exemple des supports pour les paliers des arbres de rotor, notamment pour les roulements et peuvent également former tout ou partie de certaines chambres de pompage notamment celles de faible épaisseur axiale. [0065] Les demi-coquilles 8, 9 s’assemblent entre elles selon une surface d’assemblage 11 pour former les chambres de pompage des au moins deux étages de pompage T1-T6. La surface d’assemblage 11 est par exemple une surface d’assemblage plane, passant par exemple par un plan médian de la pompe à vide. La surface d’assemblage 11 plane contient par exemple les axes des arbres de rotors. Cette surface d’assemblage 11 plane peut être rigoureusement plane ou peut présenter par exemple des formes en relief complémentaires ou des gorges pour des longerons de joints d’étanchéité entre les demi-coquilles.

[0066] Les chambres de pompage successives sont séparées entre elles par des cloisons de séparation 12b qui sont perpendiculaires à la direction longitudinale définie par la direction axiale des arbres de rotor. Des orifices sont ménagés dans les cloisons de séparation 12b et dans les pièces d’extrémités pour le passage des arbres de rotors. Les chambres de pompage, les cloisons de séparation 12b et les canaux de transfert 6a, 6b, 7a, 7b sont en partie formés dans la première demi-coquille 8 et en partie dans la deuxième demi-coquille 9. Chaque demi-coquille 8, 9 comporte donc au moins une demi-cloison 12b et un demi-canal s’assemblant avec une demi-cloison 12b et un demi-canal de l’autre demi-coquille pour former une cloison de séparation entre deux chambres de pompage successives et des canaux de transfert 6a, 6b, 7a, 7b entre les chambres de pompage. Les demi-cloisons peuvent être montées par assemblage dans un berceau de ladite demi-coquille ou être réalisées d’une seule pièce avec le berceau.

[0067] Les pièces de stator 2 réalisées par fonderie peuvent être les demi-coquilles 8, 9, en particulier les demi-coquilles 8, 9 comprenant chacune au moins une demi- cloison 12b et/ou au moins un demi-canal.

[0068] On prévoit pour cela par exemple un moule supérieur 13 et un moule inférieur (non représenté) entre lesquels on place au moins un noyau de sable 15 pour la première demi-coquille 8 et/ou au moins un noyau de sable 16 pour la deuxième demi- coquille 9 (ici deux noyaux 15, 16 de chaque). Par exemple, une plaque modèle 14 est utilisée pour générer par empreinte le moule supérieur 13. Un procédé similaire par plaque modèle peut permettre de générer le moule inférieur. [0069] Les noyaux de sable 15, 16 présentent des formes correspondantes aux parties creuses des demi-coquilles 8, 9, à savoir les chambres de pompage et les canaux de transfert 6a, 6b, 7a, 7b.

[0070] Puis, on coule la fonte ou l’acier liquide entre les moules supérieur 13 et inférieur fixés l’un contre l’autre pour former, après refroidissement, décochage et retrait des noyaux de sable (débourrage) puis démasselottage, dessablage et parachèvement, les demi-coquilles 8, 9.

[0071] Des surfaces des demi-coquilles 8, 9 issues de fonderie et accessibles aux outils, notamment des chambres de pompage, des éléments de mise et de maintien en position et des surfaces d’étanchéité, telles que les surfaces d’assemblage 11 des demi-coquilles 8, 9, peuvent être reprises par usinage.

[0072] Puis, les surfaces des demi-coquilles 8, 9 qui sont destinées à être exposées aux gaz pompés, notamment toutes ou partie des surfaces usinées d’une part, et les surfaces non usinées (car non accessibles) d’autre part, comme les surfaces des canaux de transfert 6a, 6b, 7a, 7b, sont revêtues par exemple d’un revêtement à base d’alliage de nickel, tel qu’un revêtement de nickel-phosphore. Le revêtement peut ensuite être traité thermiquement comme décrit précédemment.

[0073] Selon un deuxième exemple de réalisation visible sur les figures 3 et 4, le stator 2 comporte des éléments de stator en tranche 17, 18, 19, 20 s’assemblant axialement. Chaque élément de stator en tranche 17, 18, 19, 20 s’assemble axialement (c’est-à- dire dans une direction parallèle à l’axe des arbres) avec un autre élément de stator ou avec une des deux pièces d’extrémité du stator 2, pour former les chambres de pompage des étages de pompage recevant les rotors 3. Les éléments de stator en tranche 17, 18, 19, 20 comportent chacun au moins une cloison de séparation 21 transversale. Des trous sont ménagés dans la cloison de séparation 21 pour le passage des arbres de rotors 3.

[0074] Les pièces de stator 2 réalisées par fonderie peuvent être les éléments de stator en tranche 17, 18, 19, 20, comprenant chacun au moins une cloison de séparation 21 et au moins une portion de canal de transfert 6, 7. Il y a par exemple deux canaux de transfert 6, 7, agencés en partie latéralement, de part et d’autre de chaque chambre de pompage (figure 4).

[0075] Les chambres de pompage et les portions des canaux de transfert 6, 7 alors accessibles des pièces de stator obtenues par fonderie peuvent être usinées. [0076] Puis, les surfaces des pièces de stator 2 qui sont destinées à être exposées aux gaz pompés, notamment toutes ou partie des surfaces usinées d’une part, et en particulier les surfaces usinées des chambres de pompage, des éléments de mise en position et de maintien et les surfaces d’étanchéité, et les surfaces des canaux de transfert 6, 7, usinées ou non, ainsi que des surfaces non usinées, sont revêtues, par exemple d’un revêtement à base de nickel, tel qu’un revêtement de nickel-phosphore. Le revêtement peut ensuite être traité thermiquement comme décrit précédemment.

Claims

REVENDICATIONS

[Revendication 1] Procédé de fabrication d’une pièce de stator de pompe à vide obtenue par fonderie de fonte ou d’acier, la pompe à vide comportant un stator (2) et deux rotors (3) reçus dans au moins une chambre de pompage du stator (2), les rotors (3) étant configurés pour tourner dans la chambre de pompage pour entrainer un gaz à pomper entre un orifice d’aspiration (4) et un orifice de refoulement (5) de la pompe à vide, caractérisé en ce que la pièce de stator est réalisée dans un moule recevant au moins un noyau de sable (15, 16) comportant une majorité de sable choisi parmi un ou plusieurs des sables suivants :

- sable céramique globulaires artificiels,

- sable de chromite,

- sable de bauxite,

- sable de zircon,

- sable de kerphalite,

- sable d’olivine, les surfaces de la pièce de stator (2) réalisée par fonderie destinées à être exposées aux gaz pompés étant revêtues d’un revêtement à base d’alliage de nickel tel qu’un revêtement de nickel-phosphore.

[Revendication 2] Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le revêtement est traité thermiquement pour présenter une dureté supérieure à 700Hv.

[Revendication 3] Procédé de fabrication selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les noyaux de sable (15, 16) en sable céramique globulaires artificiels sont réalisés par impression 3D.

[Revendication 4] Procédé de fabrication selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des surfaces de la pièce de stator (2) issue de fonderie, notamment des chambres de pompage, des éléments de mise et de maintien en position et des surfaces d’étanchéité, sont reprises par usinage avant d’être revêtues.

[Revendication 5] Procédé de fabrication selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement présente une épaisseur comprise entre 5pm et 50pm, telle que 25pm.

[Revendication 6] Procédé de fabrication selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe à vide comporte au moins deux étages de pompage (T1-T6) définissant chacun une chambre de pompage, les chambres de pompage des étages de pompage (T 1-T6) successifs étant raccordées en série par au moins un canal de transfert (6a, 6b, 7a, 7b) respectif du stator (2).

[Revendication 7] Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces de stator réalisées par fonderie sont des demi-coquilles (8, 9) complémentaires, s’assemblant entre elles pour former les chambres de pompage des au moins deux étages de pompage (T1-T6) et les canaux de transfert (6a, 6b, 7a, 7b) entre les chambres de pompage.

[Revendication 8] Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces de stator réalisées par fonderie sont des éléments de stator en tranche (17, 18, 19, 20), s’assemblant axialement et comprenant chacun au moins une cloison de séparation (21) et au moins une portion de canal de transfert (6, 7).

[Revendication 9] Pompe à vide comportant un stator (2) et deux rotors (3) reçus dans au moins une chambre de pompage du stator (2), les rotors (3) étant configurés pour tourner dans la chambre de pompage pour entrainer un gaz à pomper entre un orifice d’aspiration (4) et un orifice de refoulement (5) de la pompe à vide, caractérisée en ce que le stator (2) comporte au moins une pièce de stator obtenue par un procédé de fabrication selon l’une des revendications précédentes.