真空コータの詳細構造

- Mar 02, 2019-

真空コーティング機の詳細構造

 

高真空塗装機、塗装機は真空条件の生産で最も広く使用されている装置です。 その関連部品:メカニカルポンプ、ブースターポンプ、油拡散ポンプ、凝縮ポンプ、真空測定システム。

以下に各部の構成と動作原理を詳しく紹介します。

设备1

1.真空本体 - 真空チャンバー

 

処理製品の異なる要件によると、真空キャビティのサイズは同じではありません、現在最も一般的に使用されているのは1.3M、0.9M、1.5M、1.8Mなど、ステンレス鋼材料で作られたキャビティ、錆びたり、固くなったりしないように、真空キャビティの各部分にはポンプを接続するための接続バルブがあります。

 

補助ポンプシステム

 

排気系は「拡散ポンプ+メカニカルポンプ+ルーツポンプ+低温コールドトラップ+ポリコールド」で構成されています

 

排気流は以下の通りである:機械的ポンプは最初に2.0×10 -2 pa未満の低真空状態に真空室をポンプで送り、これは拡散ポンプが真空をポンプするための前提を提供する。 後に、拡散ポンプが真空室をポンピングするとき、機械式ポンプと油拡散ポンプはこのようにしてポンピング作用を完了するために一連を形成する。

 

排気システムは、塗装機の真空システムの重要な部分です。 それは主に機械式ポンプ、ブースターポンプ(主に導入ルーツポンプ)と油拡散ポンプで構成されています。

 

メカニカルポンプ:フロントステージポンプとしても知られている、メカニカルポンプは最も広く使用されている低真空ポンプの一つであり、シール効果を維持し、ポンプ内の吸引キャビティの容積を絶えず変える機械的方法に頼る油です。その結果、ポンプ式容器内のガスの体積は絶えず膨張して真空になる。

 

多くの種類の機械ポンプがあり、一般的に使用されているスライドバルブタイプ(これは主に大型機器で使用されます)、ピストン往復動、固定および回転ブレードタイプ(これは現在最も広く使用されています。

 

メカニカルポンプは乾燥空気を除去するために使用されることが多いが、酸素含有量が高すぎる、爆発性および腐食性ガスを除去することはできません、メカニカルポンプは一般的に永久ガスを除去するために使用されますが、それは水を除去することはできませんガス。 回転羽根ポンプは、固定子、回転子、破片などの部品、固定子内の回転子とは異なる役割を果たしますが、2つの内接円、2つの破片がある回転子溝、2つの破片があります榴散弾が固定子の壁にしっかりと固定されていることを確認するために、真ん中にスプリングを入れます。

 

その2つの破片は交互に2つの役割を果たしています、一方ではガスへの空気の取り入れ口から、他方ではガスへの圧縮、ガス排出ポンプ。 ローターが1回転するごとに、ポンプは2回の吸引と2回の排気を完了しました。 ポンプが連続的に時計方向に回転するとき、回転式ベーンポンプは連続的に空気の吸入吸気ガスを通して、そして連続的にポンプの外側の排気排気から、容器のポンピングの目的を達成する。 限界真空ポンプを改善するために、ポンプステータは油に浸され、そして有害な空間の隙間の至る所にしばしば十分な油を中に保ち、隙間を埋めるので、一方では他方では油の潤滑とプラグギャップと空間の有害な影響は、空間の低圧に様々なチャネルを通ってガス分子の逆流を防ぎます。

 

メカニカルポンプは大気の仕事から始まり、その主なパラメータは限界真空度、排気速度、設計のためのこれであり、メカニカルポンプを選択することが重要です。 単段ポンプは容器を大気から限界真空度1.0×10 -1 paまでポンピングすることができ、二段式機械式ポンプは容器を大気から6.7×10 -2 paまたはそれ以上にまでポンピングすることができる。

 

抽気率とは、ロータリーベーンポンプが定格回転数で運転した場合に単位時間当たりに排出できるガス量のことで、次式で計算できます。

 

Sth = 2nVs = 2nfsL

 

Fsは吸気の終わりにおける時空間キャビティの断面積を表し、Lはキャビティの長さを表し、係数は回転サイクル毎に2回のロータの排気プロセスを表し、Vsは吸気の終わりにおける吸気の終わりを表す。ロータは水平位置にあり、時空間キャビティ内の容積は最大であり、回転速度はnである。

 

モーターの速度とベルトの緩みとの機械的ポンプ排気の効果は関係があり、モーターのベルトが緩んでいるとき、モーター速度は遅く、機械的ポンプ排気効果はより悪くなるので、たいてい、タリーを維持するまた、頻繁に機械的なポンプオイルシールをチェックする必要がある、オイルが少なすぎる、シール効果を満たすことができない、ポンプの漏れの中、オイルが多すぎる、吸込口の詰まり、吸気および排気、一般に、オイルレベルで0.5 cmオフライン

 

ターボポンプ/ルーツポンプ:それはルーツブロワと同じように動作するので、それはまたルーツ真空ポンプを呼び出すことができますので、それは同期高速回転二重葉形またはローブローターメカニカルポンプのペアを持つことです100-1MPaの圧力抽出速度の範囲は大きく、それはこの範囲での不十分な欠点である機械式ポンプの排気能力を補い、大気から直接排出することはできず、その役割は入口と出口の差圧を大きくすると、残りの機械式ポンプが完成するために必要となるため、補助ポンプとして機械式ポンプと一致させる必要があります。

プロセスの使用中の機械ポンプは、次の問題に注意を払う必要があります。

1、清潔で乾燥した場所に設置する機械式ポンプ。

2、ポンプ自体は清潔で乾燥した状態を保つために、ポンプオイルにはシールと潤滑剤が含まれているので、指定された量に従って添加します。

3、定期的にポンプオイルを交換するには、交換は廃油の前に排出する必要があり、一度交換するには少なくとも3ヶ月から6ヶ月のサイクル。

4.指示に従ってワイヤを接続します。

5、機械式ポンプの停止作業前に吸気弁を閉じ、次に停電し、空気弁を開き、入口からポンプに空気が入る。

6、ポンプの作業中に、油温が75℃を超えることはできません、そうでなければ油の粘度が小さすぎると緩いシールにつながる。

7、または機械的なポンプベルトの固さ、モーターの速度、ルーツポンプモーターの速度、およびシールリングのシール効果を確認します。

 

油拡散ポンプ:あなたが高真空を取得したい場合は、機械式ポンプの限界真空は10 - 1 PAに達するとき、唯一の10 - 2 PA、実際のポンプ速度は理論のわずか1/10です、あなたは油拡散を使用する必要がありますポンプ。

 

油拡散ポンプは高真空を得るために使用される最初のポンプであるので、それは安く、維持するのが容易でそして広く使用されているので、この論文は議論に焦点を合わせるであろう。

 

油拡散ポンプの適用圧力範囲は10 - 1 - 10 - 7 pa、それは排気するガス拡散現象の使用であり、それは簡単な構造を持ち、操作が簡単で、ポンピング速度は大きい(最高は10 + 5リットルに達することができる) / s)およびその他の特性 油拡散ポンプは、主にポンプシェル、ノズル、分流管、ヒーターで構成されています。 油拡散ポンプ(日本国内ではd-704#)が主に内部に追加されています。 ノズルの数に従って、それは単段ポンプと多段ポンプに分けることができます。

 

拡散ポンプの底部には、拡散ポンプのオイルが貯留されている。 上部が吸気口で、右側の下部が排気口です。 動作中、空気出口には、機械式ポンプによる事前配置圧力と、事前配置ポンプとしての機械式ポンプACTSとが供給される。

 

拡散ポンプの油が電気炉によって加熱されると、生成された油蒸気が予圧圧力を与え、機械式ポンプACTSが予圧ポンプとして働く。 拡散ポンプ油が電気炉によって加熱されると、油蒸気が傘型ノズルを通ってパイプの下方に放出される。 ノズルの外側の機械的ポンプによって提供される1〜10−1paの真空があるので、油蒸気は一定の距離放出され、空気出口の方向にジェット流を形成することができる。 最後に、ジェットは、冷却水によって冷却されたポンプ壁に出会い、凝縮して液体になり、蒸発器に逆流する。すなわち、蒸発、噴射、凝縮、および循環を繰り返して空気抽出を実現する。

 

ポンプへの空気入口のガス分子によって、いったん蒸気流に落ちると、高速(200 m / SEC)のジェット、高密度の蒸気、および高分子量(300-500)の拡散ポンプオイルは、効果的に気体分子を取り込むことができるので、ジェットの界面内では、気体分子は長時間座礁できず、界面の両側にジェット流が流れます。煙ガスの濃度が非常に悪いのは、煙ガスのジェットへの拡散における作用の界面を横切るこの濃度差のせいで、出口に、そして機械ポンプによって出口に導かれたからである。

 

拡散ポンプの油蒸気圧は、ポンプの到達真空度を決定するための重要な要素です。

 

拡散ポンプは単独でポンプ輸送に使用することはできません、ポンプの最大出口圧力の一般的な要件は40 paです。 拡散ポンプのポンピング勝利はノズルの最初のレベルと入口直径のポンプ本体のために予定されており、ポンピング速度の間の円形領域の大きさは一定の値ではなく、2〜10の圧力で空気入口圧力によって変わる-10-3、拡散ポンプの吸引速度が最も速く、圧力が5 * 10-4 mpa、拡散ポンプの吸引速度の最小値よりも小さい場合、ほとんど吸引能力がない(この時点では、入口圧力はより高いため、空気の密度が高いと、蒸気マニホールドが空気の拡散を妨げる高速ジェットになるため、排気速度が遅くなります。

 

設置前に拡散ポンプを清掃してから、拡散オイルを充填することができます。 油を加熱する前に、まずポンプを真空にし、機械を停止する前に拡散ポンプ油を60〜70℃に冷却する必要があります。 その後、前段排ガスを閉じ、最後に冷却水を閉じることができる。

 

油拡散ポンプは油のチャンスを返すために終止符を打つことができないので、特に半導体業界では、100%純粋な精密製品を保証する方法はないので、「高真空復水ポンプ+低真空メカニカルポンプ」があります排気効率が非常に高いだけでなく凝縮ポンプ排気システムで構成されるオイルフリーの真空システムは、効果的に真空室の清浄を保証し、製品の品質を保証する(汚染製品を避けるために、コーティング間の接着性を高めるしかし、その維持費は非常に高く、高価であるので、広く普及している油拡散ポンプはない。

 

低温凝縮ポンプ:それはポンピングを実現するために低温の表面に気体分子を凝縮する一種のポンプです。

 

凝縮ポンプの動作原理:それは主に低温表面上のガスの凝縮、コールドトラッピングおよび物理的な低温吸着です。

 

極低温凝縮:液体ヘリウムまたは冷凍サイクルヘリウムは、さまざまなガスの特性に応じて冷却に使用されます。

 

コールドトラップ:非凝縮性ガスが凝縮性ガスに捕捉される現象です。 通常、二酸化炭素、水蒸気、窒素および圧縮ガスのようなガスが最初に霜を形成し、次いで低温表面上に吸着層を形成して他のガスを吸着する目的を達成する。 これが、混合ガスの除去における極低温ポンプの効果が単一ガスのそれよりも優れている理由です。

 

低温吸着:低温の表面上の吸着剤によるガスの吸着を指す。 吸着剤とガス分子との間の強い相互作用のために、蒸気圧は凝縮の表面温度での飽和蒸気圧より低くなり得る。 吸着剤は通常活性炭である。

 

凝縮ポンプのポンピング速度および凝縮ポンプに影響を及ぼすポンピング速度は、凝縮表面積の大きさに関連している。 データによると、凝縮表面積の単位当たりのポンプ速度は11.6リットル/秒である。 加えて、活性炭の吸着表面形状および位置、活性炭粒子構造、結合材料および結合プロセスは、ポンピング速度に大きな影響を与える。 第二に、鍵は冷蔵庫の冷凍能力が十分に大きいことです。

 

真空計:真空計は、真空塗装機の重要な部分です、それは塗装機の真空度をテストする重要な手段です。 真空計はその動作原理に従って絶対真空計と相対真空計に分けることができます。 絶対真空計は直接圧力レベルを測定できますが、相対真空計は間接的に真空度を測定できます。

 

本稿では、主に塗工機で使用される以下の真空計について紹介します。

抵抗真空計(別名ピラニ真空計):

 

それは主に低圧に基づいて、主に電熱線、シェルとブラケットで構成されており、ガスの熱伝導率は仕事への道の圧力に比例しています。 上記の開口部は試験中の真空システムと接続されている。 熱線は、高い温度係数抵抗を持つ金属線でできています。 2本の支持線は測定線に接続されています。 圧力が低下すると、ガスの熱伝導によって失われる熱が減少します。 したがって、熱線の加熱電流が安定していると、熱線の温度が上昇し、熱線の抵抗が上昇する。 熱線の抵抗を測定することによって間接的に圧力が測定されます。

 

これが抵抗真空計の動作原理で、真空計の測定範囲は次のとおりです。100-10-1 mpaの間で、現在使用されているWP-02モデルです。

 

磁気制御放電真空計

どのように動作します:放電の開始時に、空間のために、直交電磁場の効果の下で陽極からの自由電子、電子軌道は直線ではなく螺旋であり、そして陽極は枠であるので初めてアノードを満たしていないが、アノードを通して、そしてカソードによって拒絶され、そして戻った後。 これは陽極上で何度も繰り返すことができる。 電子経路が大幅に長くなると、衝突してイオン化する分子の数が増え、放電(ペニング放電とも呼ばれる)が比較的低い圧力(10 -4 pa以下)に維持されます。

現在、より多くのモデルがPKR251とgi-paryを含んでいます。

 

放電管真空計:2本の金属電極がガラス管に封入され、数千ボルトの高直流電圧が加えられています。 自続放電は一定の圧力範囲(1×10 -3〜2×10ブラケット)内で発生する可能性があります。 真空度は放電色によって決定することができる。

 

これまでのところ、この種の真空計は、その大きな誤差、容易な損傷、および短い寿命のためにめったに使用されていない。

 

蒸発システム

 

蒸着装置とは主に成膜装置のことです。 塗布機には、抵抗加熱、電子銃蒸着、マグネトロンスパッタリング、高周波スパッタリング、イオンプレーティングなど多くの成膜装置があります。これら2つの方法を使用するので、抵抗加熱と電子銃蒸着の2つの方法を紹介します。もっと。

 

その構造と動作原理によると、抵抗蒸発ははるかに最も広く使用されている蒸発方法であり、また最も長い適用時間を有するものである。 それが動作する方法は、船としてタングステン、そしてその後ハーブとタングステンボートの真ん中に、その後再び電極電流、タングステン、タングステンボート電気加熱を介して電流に、二つの電極の真ん中にインストールされていることですタングステンボートの熱量がコーティング材料の融点、材料の昇華または蒸発よりも高い場合、低電圧、高電流は、タングステンボートに熱、高融点およびコーティング材料への熱伝達を発生させる。簡単な操作、簡単な構造、低コストのために、多くの装置が使われます、しかし低密度のための薄膜の蒸発、そして多くの材料は蒸発にこの方法を使うことができないので、それにある限界があります。 タングステンボート蒸発コーティング材料、材料の融点はタングステンボートの融点未満でなければならない、そうでなければ実行する方法はありません。

 

電子銃蒸着は、これまで最も広く使用されている蒸着方法である。 それはあらゆる種類のコーティング材料を蒸発させることができる。 その作業モードは次のとおりです。るつぼ内のコーティング材料、フィラメント形状への蒸発源、特別な制御キャビネットを使用して、材料による強電流、高電圧のフィラメントは、タングステンフィラメントですので、それは高温になります終わりに電子を起動し、特定の磁場の採用は、特定の形状に集められ、るつぼの上に描画し、こうして電子ビームの温度が非常に高いために形成されたビームは、コーティング材料として、任意のコーティング材料を溶かすことができる電子線溶融(一部の材料は直接昇華)、真空中で直線運動に分子の薬草(原子またはイオン)の後にあり、それから凝縮します、そしてこの成長の方法の後、膜を形成する! 最も一般的に使用されているのは、電子ビームの偏向角を270度にするか、または電子線の軌道をeまたは電子線の軌道を180度にすることです。 c。

 

電子ビーム蒸着の最大の利点は、電子ビームのスポットを自由に調整することができ、フィラメントを隠すことができ、汚染を避けることができ、あらゆるコーティング材料を蒸発させることができる。 、高いフィルム密度。 優れた機械的強度

 

スパッタリング法は、ターゲット材料の表面に高速陽イオンを当てることです。 運動エネルギー伝達を通して、ターゲット材料の分子(原子)は、ターゲット材料の表面から逃げるのに十分なエネルギーを有し、次いで製品の表面上で凝固してフィルムを形成する。

 

スパッタ法で成膜した膜は、密着性が高く、純度が高く、多種多様な材料を同時にスパッタすることができます。 しかしながら、それはターゲット材料に対する高い要求を有し、電子銃のような資源を節約することができない。

 

現在、マグネトロンスパッタリングが最も一般的に使用されている方法である。 マグネトロンスパッタリングは、陰極表面に平行に増強された電場を印加し、そして陰極ターゲット表面近くの電子を拘束してイオン化効率を改善することである。 これは最も単純な種類の操作なので、広く使用されています。

 

成膜制御システム

 

現在、視覚的監視、固定値監視、水晶振動監視、時間監視などのようなフィルム監視の多くの方法がある。 主にビジュアルモニタリング、固定(極端)モニタリング、水晶振動モニタリングを紹介します。

 

直接監視としても知られている視覚的監視は、干渉現象のために成長の過程でフィルムが色の変化を持つので、私たちはフィルムの厚さを制御するために色の変化に基づいているので、目の監視の使用です。 methodにはある程度の誤差があるため、あまり正確ではありません。経験に頼る必要があります。

 

固定値(極値)監視:主に反射型(スルー型)光監視を使用します。 極値監視方法:膜厚が増加すると、その反射率と透過率が変化に追従し、反射率または透過率が極値に達すると、NDのコーティング光学的厚さは監視波長の4分の1であることがわかります。整数倍になります。 しかし、極値法の誤差は比較的大きい。反射率または透過率が極値付近で非常にゆっくりと変化すると、すなわち膜厚NDが大きく増加すると、R / Tが変化するからである。 より敏感な位置は、波長の1/8です。

 

固定値監視方法:この方法は、波長の四分の一波長レベルを監視しないようにストップめっき点を使用し、次にコンピュータは、ストップコーティングである波長における全フィルム厚の反射率(または浸透率)を計算する。ポイント。

 

水晶振動モニタリング

 

水晶振動の動作原理は、水晶の振動周波数がその質量に反比例するということです。 しかし、水晶監視の不利な点の1つは、膜厚がある厚さまで増加すると、振動周波数が完全に水晶自体の特性によるものではないため、厚さと周波数の間に線形関係があることです。

 

いくつかのモニタリング方法にはそれぞれ長所と短所がありますが、通常は多層コーティング、光学モニタリングが補助的な方法として主に水晶振動子になります。

 

さらに、コーティングプロセスの中には、ガス流量制御計や圧力制御計で満たす必要があるものもありますが、これらには高度なバルブと光電検出システムを使用して制御する必要があります。

 

コーティングプロセスでも回転制御システムを必要とし、ベアリングに傘の主軸を入れてから、傘が回転するように、ベアリングを駆動するためにモーターを使用することです。 その後、PLCはその回転速度を制御します。

 

るつぼの回転は電気モーターで駆動され、光電誘導計数法が採用され、遮蔽板は空気圧スイッチで回転します。

 

抽出速度を速め、ある程度の真空度を達成するためには、真空チャンバも冷却する必要がある。すなわち、真空チャンバ内の空気は摂氏-130度に凍結され、真空チャンバ内の水の空気は冷凍される。凍結して汲み出します。

 

PLCの自動制御、記事の電気制御部分は事前にPLC入力設計プログラムの最初である、操作パネルの空のシステムに接続されたプロセッサの主回路、操作パネルのスイッチを押すと、中央への情報伝達処理装置(CPU)、そして中央制御システムによって分析され、実行されたブランチによる命令によってアクションを実行して完了します。

 

コータは装置の多分野であり、ITは業界最先端の機械的および電子的技術、制御技術、電気自動化、IT技術、冷凍技術、マイクロ回路統合システム、高圧制御システム、機械技術、加工技術、光電技術を統合します。 、光学技術、空気圧制御技術、光電センサー技術、通信技術、真空技術、光学フィルムおよびコーティング技術など。

 

塗装機は業界の新しい代表であると言えるでしょう。

 

今日では、コーティング機が広く使用されている、特にメッキフィルム、デジタルカメラ、デジタルカメラ、双眼鏡、プロジェクター、エネルギー制御、光通信などの様々な種類の薄膜の生産は、光電システムや光学機器に適用された。ディスプレイ技術、干渉計、衛星ミサイル、半導体レーザー、ミーム、情報産業、レーザーの製造、あらゆる種類のフィルター、照明産業、センサー、建築用ガラス、自動車産業、装飾、コイン、ガラスなど、コーティング機は人間の生活と密接に関係しています。

 

輸入されたコーティング機のコストは通常300万から1000万人民元に達し、国内の機器のコストは約100万人民元です。

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