Une pompe à vide à un étage crée suffisamment de vide pour soulever quatre melons.

Quelle est la différence entre les pompes à vide à un étage et à plusieurs étages?

Les pompes à vide à un ou plusieurs étages existent depuis un certain temps, mais certains concepteurs et ingénieurs ne savent pas vraiment quand utiliser l’un par rapport à l’autre. Par exemple, quelle pompe est la meilleure pour les applications pick-and-place avec de gros objets? Une meilleure option pour l’outillage en bout de bras? Qu’en est-il pour l’évacuation des réservoirs, des bouteilles ou des fûts? Ou des processus tels que le pliage et la manutention de cartons? Qu’en est-il du serrage et du maintien lors des opérations de remplissage de bouteilles?

Les meilleurs choix dépendent de variables telles que la tolérance à la saleté; les coûts pour réduire le colmatage; les actions nécessaires pour retrouver l’aspiration perdue; et les exigences de niveau de vide, de débit et de vitesse. Ils sont également affectés par la taille, la forme et le matériau de l’objet soulevé, ainsi que par l’application pour laquelle la pompe à vide est utilisée. Par exemple, les applications des semi-conducteurs, les industries médicales, la manutention de matériaux dans les processus de fabrication, les lignes de fabrication et les pompes à vide utilisées sur les robots peuvent toutes avoir des exigences différentes en matière de pompes à vide.

Une pompe à vide à un étage crée suffisamment de vide pour soulever quatre melons.

Quel type de pompe est le meilleur? Dans quelles circonstances? Plongeons-nous plus profondément dans le vide et voyons:

Aspirateur Venturi

Le vide est utilisé pour maintenir les choses en place ou les déplacer d’un endroit à un autre. Lorsque l’air est retiré d’une enceinte, la pompe crée un différentiel de pression entre l’enceinte et l’environnement. Ce changement de pression à la surface d’une ventouse et d’une pièce force les deux pièces ensemble. Cette force est déterminée par la zone d’interface entre la coupelle, la pièce et le niveau de vide. En d’autres termes, la technologie du vide utilise l’atmosphère environnante pour créer une force et tirer sur une pièce. Le vide lui-même n’exerce aucune force; l’air à l’extérieur du conteneur exerce la force.

Les pompes à vide Venturi utilisent de l’air comprimé pour aspirer les gaz – ainsi que les débris, la saleté ou la poussière – hors de la chambre. Le gaz et ses particules sont tous aspirés dans la pompe.

Dans le venturi, l’air comprimé passe à travers une buse qui accélère l’air. Lorsque l’air quitte la buse, il se dilate et augmente sa vitesse avant de se diffuser. Ce mouvement crée un vide au niveau de l’orifice d’entrée de vide entre la buse et le diffuseur, permettant à la buse et au diffuseur de se combiner en une cartouche à vide venturi.

Une pompe à un étage typique.Une pompe à un étage typique.

À une étape ou à plusieurs étages

Pompes à vide venturi à un étage avec cartouches:

  • Avoir des conceptions «directes» qui laissent passer la saleté, la poussière et les débris sans obstruer la pompe.
  • N’ayant pas de pièces mobiles, ils résistent mieux à la contamination associée à la saleté et aux débris, assurant ainsi une durée de vie plus longue.
  • Générez des débits et des niveaux de vide plus élevés (au-dessus de 18 pouces de Hg), ce qui se traduit par moins de prélèvements manqués pour les applications de prélèvement.
  • Fonctionne mieux pour les opérations qui nécessitent un débit de vide plus important à des niveaux de vide plus élevés (au-dessus de 12 po de Hg).

L’inconvénient des pompes à vide venturi à un étage est qu’elles nécessitent des investissements financiers plus importants au départ et consomment plus d’air lorsqu’elles correspondent aux temps d’évacuation ou aux niveaux de débit à des aspirateurs inférieurs. Les pompes à un étage sont donc recommandées pour les opérations où la poussière et la saleté sont présentes comme dans les boulangeries ou pour manipuler des cartons.

Les pompes à vide à venturi à plusieurs étages comportent:

  • Filtres pour empêcher la pompe de se boucher.
  • Réduction des coûts initiaux.
  • Des débits plus élevés avec moins de consommation d’air à des niveaux de vide inférieurs moins de 12 po de Hg, ce qui les rend idéaux pour les applications où la vitesse est essentielle.
  • Des débits initiaux plus élevés qui permettent aux machines pick-and-place de se déplacer plus rapidement pour gagner du temps.

L’inconvénient des pompes à vide à plusieurs étages est qu’elles ne sont pas aussi efficaces que les pompes à un étage pour ramasser des objets plus lourds et poreux. Ils sont également susceptibles de s’encrasser dans un environnement contaminé, il y a donc plus d’entretien lié aux filtres et aux tamis, et ce temps d’arrêt augmente à mesure que la taille de la pompe augmente. Ainsi, alors que les coûts initiaux sont inférieurs, les coûts à vie sont plus élevés que ceux des pompes à un étage en raison des dépenses supplémentaires associées aux filtres et aux écrans.

Les pompes à vide à plusieurs étages sont recommandées dans des environnements propres ou dans des applications où la vitesse est essentielle dès le départ, comme les processus médicaux et la fabrication de silicium.

Dans cette pompe à un étage, le vide est créé en forçant l'air comprimé à travers un orifice de limitation (buse).  L'air se dilate à sa sortie de la buse, augmentant en vitesse pour atteindre des vitesses supersoniques avant d'entrer dans le diffuseur.  Cela crée un vide au niveau de l'orifice d'entrée du vide entre le diffuseur et la buse.  La buse et le diffuseur forment ensemble une cartouche à vide venturi.Dans cette pompe à un étage, le vide est créé en forçant l’air comprimé à travers un orifice de limitation (buse). L’air se dilate à sa sortie de la buse, augmentant en vitesse pour atteindre des vitesses supersoniques avant d’entrer dans le diffuseur. Cela crée un vide au niveau de l’orifice d’entrée du vide entre le diffuseur et la buse. La buse et le diffuseur forment ensemble une cartouche à vide venturi.

Le choix de la bonne pompe nécessite du jugement, les meilleures pratiques et la connaissance des facteurs d’application tels que les coûts, l’efficacité, la quantité de saleté pouvant être tolérée, les temps d’arrêt potentiels acceptables et la vitesse et le débit de vide nécessaires.

Après avoir examiné les différences entre les pompes à vide à un étage et à plusieurs étages, les concepteurs devraient également prendre en compte les éléments suivants qui pourraient restreindre les choix:

  • Les pompes à vide à plusieurs étages offrent des avantages de performance par rapport aux pompes à un étage. À zéro à 12 po de mercure, les pompes à plusieurs étages éliminent l’air plus rapidement. Avec des débits de vide plus élevés lors de l’adaptation de la consommation d’air, les pièces peuvent être ramassées et déplacées plus rapidement. Cependant, cet avantage disparaît une fois que la pompe dépasse 12 pouces de mercure.
  • À ce niveau, les pompes à un étage fournissent généralement des débits plus élevés que les pompes à plusieurs étages de taille similaire.
  • Si la vitesse est critique et que l’application n’a besoin que d’un vide plus faible parce que les pièces sont légères, une pompe à plusieurs étages peut gérer le travail. Comme pour les débits, des niveaux de vide plus élevés réduisent l’avantage des pompes à plusieurs étages. À mesure que le niveau de vide augmente, les pompes à un étage surpasseront les pompes à plusieurs étages en termes d’efficacité.
  • Le poids de l’objet qui doit être déplacé doit également être pris en compte. Les robots légers tels que les styles SCARA et Delta sont conçus pour fonctionner avec des temps de cycle rapides. Des niveaux de vide inférieurs peuvent gérer ces applications, les pompes à plusieurs étages sont donc le meilleur choix. Si l’objectif est de déplacer des objets lourds ou poreux, les pompes à un étage sont la meilleure option.

Jeremy King est chef de produit pour le vide et la détection chez Bimba, qui fait partie de IMI Precision Engineering.


Les pompes à vide peuvent être utilisées pour:

Processus industriels et scientifiques tels que:

  • Moulage en plastique composite
  • Fabrication de lampes électriques, de tubes à vide et de tubes cathodiques
  • Traitement des semi-conducteurs
  • Procédés médicaux nécessitant une aspiration ou un enrichissement d’uranium
  • Applications médicales telles que la radiothérapie ou la radiochirurgie
  • Instruments analytiques
  • Spectromètres de masse
  • Machines à traire
  • Systèmes d’égouts

Dispositifs mécaniques comprenant:

  • Moteurs hybrides et diesel
  • Moteurs à essence
  • Freins hydrauliques
  • Systèmes de ventilation
  • Instruments de vol

Processus industriels et scientifiques tels que:

  • Moulage en plastique composite
  • Fabrication de lampes électriques, de tubes à vide et de tubes cathodiques
  • Traitement des semi-conducteurs
  • Procédés médicaux nécessitant une aspiration ou un enrichissement d’uranium
  • Applications médicales telles que la radiothérapie ou la radiochirurgie
  • Instruments analytiques
  • Spectromètres de masse
  • Machines à traire
  • Systèmes d’égouts

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