Λεπτομερή εξήγηση των συνθηκών λειτουργίας για τις μηχανές επικαλύψεως με κενό

Η τεχνολογία επικάλυψης κενού εφαρμόζεται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες, όπως οι ημιαγωγοί και τα εξαρτήματα αυτοκινήτων. Βελτιώνει την απόδοση των προϊόντων εναποθέτοντας φιλμ σε περιβάλλον υψηλού κενού. Η μηχανή επικάλυψης κενού, ως ο βασικός εξοπλισμός, απαιτεί μια σειρά από συγκεκριμένες συνθήκες για σταθερή λειτουργία. Αυτές οι συνθήκες καθορίζουν άμεσα την ποιότητα της επικάλυψης, τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού και την ασφάλεια της παραγωγής. Αυτό το άρθρο αναλύει διεξοδικά τις συνθήκες λειτουργίας από έξι βασικές διαστάσεις, παρέχοντας πρακτικές αναφορές για τους επαγγελματίες του κλάδου.

Η μηχανή επικάλυψης κενού έχει αυστηρές απαιτήσεις για το περιβάλλον λειτουργίας. Παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η υγρασία και η καθαριότητα επηρεάζουν άμεσα τη σταθερότητα του εξοπλισμού και την ποιότητα της επικάλυψης. Η δημιουργία ενός τυπικού περιβάλλοντος λειτουργίας είναι η προϋπόθεση για τη σωστή λειτουργία του εξοπλισμού.

Η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι μια κρίσιμη περιβαλλοντική παράμετρος. Κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού, τα βασικά εξαρτήματα παράγουν θερμότητα και οι υπερβολικά υψηλές ή μεταβαλλόμενες θερμοκρασίες μπορούν να επηρεάσουν τον έλεγχο κενού και τη σταθερότητα της διαδικασίας. Η βέλτιστη θερμοκρασία περιβάλλοντος λειτουργίας είναι 10 έως 30℃, και η βασική περιοχή λειτουργίας είναι 20 έως 25℃, με τις διακυμάνσεις θερμοκρασίας να μην υπερβαίνουν ±2℃.

Στην πραγματική παραγωγή, ο εξοπλισμός πρέπει να διατηρείται μακριά από άμεσο ηλιακό φως και αεραγωγούς του συστήματος θέρμανσης για να διασφαλίζεται καλός αερισμός στο δωμάτιο του μηχανήματος. Η θερμοκρασία μπορεί να ελέγχεται από κλιματιστικό σταθερής θερμοκρασίας. Ο εξοπλισμός υψηλής ισχύος πρέπει να είναι εξοπλισμένος με ειδική συσκευή ψύξης για την πρόληψη της γήρανσης των εξαρτημάτων και της υποβάθμισης της απόδοσης.

Η υψηλή υγρασία μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της στεγανότητας του συστήματος κενού, ζημιά στην ποιότητα του φιλμ και διάβρωση των ηλεκτρικών εξαρτημάτων. Επομένως, η σχετική υγρασία του περιβάλλοντος λειτουργίας πρέπει να ελέγχεται κάτω από 70%, με το βέλτιστο εύρος να είναι 40% έως 60%.

Σε περιοχές ή εποχές με υψηλή υγρασία, πρέπει να εγκατασταθεί αφυγραντήρας. Ελέγχετε τακτικά την ξηρότητα των δακτυλίων στεγανοποίησης και εφαρμόζετε ειδικό λιπαντικό γράσο. αποφεύγετε το άνοιγμα της πόρτας της καμπίνας κατά τις βροχερές ημέρες ή σε συνθήκες υψηλής υγρασίας για να αποτρέψετε την είσοδο υγρού αέρα στο θάλαμο.

Η σκόνη, οι λεκέδες λαδιού και άλλες ακαθαρσίες στον αέρα μπορούν να προκαλέσουν προβλήματα όπως τρύπες στο φιλμ και μειωμένη πρόσφυση, ακόμη και να οδηγήσουν σε απόρριψη προϊόντων. Ο εξοπλισμός πρέπει να εγκαθίσταται σε καθαρό δωμάτιο με επίπεδο καθαριότητας άνω των 10.000, και η βασική περιοχή λειτουργίας πρέπει να πληροί το πρότυπο καθαριότητας 10.000.

Το δωμάτιο του υπολογιστή πρέπει να είναι εξοπλισμένο με σύστημα καθαρισμού αέρα και τα φίλτρα πρέπει να αντικαθίστανται τακτικά. Οι χειριστές πρέπει να φορούν καθαρό προστατευτικό εξοπλισμό. Αντικείμενα που μπορεί να παράγουν σκόνη δεν πρέπει να στοιβάζονται γύρω από τον εξοπλισμό. Το δωμάτιο του υπολογιστή και οι επιφάνειες του εξοπλισμού πρέπει να καθαρίζονται τακτικά.

Τα βασικά εξαρτήματα όπως οι μοριακές αντλίες και οι μετρητές κενού είναι ευαίσθητα στις δονήσεις. Ακόμη και ελαφρές δονήσεις μπορούν να επηρεάσουν τη σταθερότητα του κενού και την ομοιομορφία του φιλμ. Ο εξοπλισμός πρέπει να εγκαθίσταται σε περιοχή με ελάχιστες δονήσεις. Το έδαφος πρέπει να υποβάλλεται σε επεξεργασία για την πρόληψη δονήσεων για να αποφευχθεί η τοποθέτηση δίπλα σε εξοπλισμό με ισχυρές δονήσεις.

Ταυτόχρονα, πρέπει να αποφεύγονται ισχυρές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Το δωμάτιο του υπολογιστή πρέπει να βρίσκεται μακριά από πηγές ακτινοβολίας όπως γραμμές υψηλής τάσης. Τα ηλεκτρικά κυκλώματα του εξοπλισμού πρέπει να θωρακίζονται και να γειώνονται για να αποτραπεί η απώλεια παραμέτρων διεργασίας.

Το περιβάλλον κενού είναι ο πυρήνας της επικάλυψης κενού. Η απόδοση του συστήματος κενού και η ακρίβεια του ελέγχου του βαθμού κενού καθορίζουν άμεσα τη σκοπιμότητα της επικάλυψης και την ποιότητα του στρώματος επικάλυψης. Οι συνθήκες λειτουργίας περιστρέφονται κυρίως γύρω από τον βαθμό κενού, τον ρυθμό άντλησης, την απόδοση στεγανοποίησης και την κατάσταση των εξαρτημάτων.

Διαφορετικές διαδικασίες επικάλυψης έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για τον βαθμό κενού, οι οποίοι ταξινομούνται σε τρία επίπεδα: χαμηλό, μεσαίο και υψηλό. Απαιτείται ακριβής έλεγχος σύμφωνα με τη διαδικασία.

Επικάλυψη χαμηλού κενού (όπως στο αρχικό στάδιο της εξάτμισης) απαιτεί 1*10⁻¹ έως 1*10⁻³ Pa, η οποία χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση αέρα και υγρασίας. Επικάλυψη μεσαίου κενού (όπως σε ορισμένες μαγνητρονικές εκτοξεύσεις) απαιτεί 1*10⁻³ έως 1*10⁻⁵ Pa, κατάλληλη για σενάρια όπου η καθαρότητα του στρώματος επικάλυψης απαιτείται μέτρια. Επικάλυψη υψηλού κενού (όπως η εξάτμιση δέσμης ηλεκτρονίων) απαιτεί πάνω από 1*10⁻⁵ Pa, χρησιμοποιείται για την επικάλυψη προϊόντων υψηλής τεχνολογίας.

Το επίπεδο κενού πρέπει να ορίζεται εύλογα με βάση τα υλικά και τις διαδικασίες. Για παράδειγμα, στην αντιδραστική μαγνητρονική εκτόξευση, πρέπει να προσαρμόζεται δυναμικά εντός του εύρους 0,1 έως 5 Pa. Κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού, η διακύμανση του επιπέδου κενού δεν πρέπει να υπερβαίνει το 10% της καθορισμένης τιμής. Διαφορετικά, το μηχάνημα πρέπει να απενεργοποιείται για αντιμετώπιση προβλημάτων.

Ο ρυθμός άντλησης καθορίζει τον χρόνο που χρειάζεται ο θάλαμος για να φτάσει στο επιθυμητό επίπεδο κενού και τη σταθερότητά του. Ανεπαρκής ρυθμός άντλησης θα παρατείνει τον κύκλο παραγωγής και θα επηρεάσει την ποιότητα του φιλμ.

Το σύστημα κενού υιοθετεί τη λειτουργία "χονδρό άντληση + λεπτό άντληση": Η χονδρή άντληση γίνεται από μηχανική αντλία, η οποία πρέπει να μειώσει την πίεση από την ατμοσφαιρική πίεση σε 1*10⁻¹ Pa εντός του καθορισμένου χρόνου. Η λεπτή άντληση γίνεται από μοριακή αντλία, κ.λπ., και πρέπει να φτάσει στο καθορισμένο επίπεδο κενού εντός 30 έως 60 λεπτών.

Κατά τη λειτουργία, είναι απαραίτητο να ελέγχετε τακτικά την απόδοση άντλησης αέρα της αντλίας κενού και να εντοπίζετε και να επιλύετε έγκαιρα προβλήματα όπως η γήρανση της ποιότητας του λαδιού και οι φραγμένοι αγωγοί για να διασφαλίζεται η κανονική λειτουργία του συστήματος.

Η απόδοση στεγανοποίησης είναι το κλειδί για τη διασφάλιση σταθερού επιπέδου κενού. Η διαρροή θα οδηγήσει σε μη συμμόρφωση με το πρότυπο κενού και θα επηρεάσει τη διαδικασία επικάλυψης. Η απόδοση στεγανοποίησης εξαρτημάτων όπως θάλαμοι κενού και αγωγοί πρέπει να πληροί αυστηρά τα πρότυπα.

Πριν τεθεί σε λειτουργία ο εξοπλισμός, η απόδοση στεγανοποίησής του πρέπει να ελέγχεται με τη μέθοδο ανίχνευσης διαρροών με φασματόμετρο μάζας ηλίου ή με τη μέθοδο του ρυθμού αύξησης πίεσης. Εάν ο ρυθμός αύξησης πίεσης υπερβαίνει τα 5*10⁻² Pa/min, πρέπει να εντοπιστούν τα σημεία διαρροής.

Είναι απαραίτητο να πραγματοποιούνται τακτικοί έλεγχοι των δακτυλίων στεγανοποίησης και των βαλβίδων κενού, να καθαρίζονται οι θάλαμοι και οι αγωγοί, και να αποτρέπεται η απόφραξη των επιφανειών στεγανοποίησης.

Οι συνθήκες λειτουργίας βασικών εξαρτημάτων όπως οι αντλίες κενού και οι μετρητές κενού επηρεάζουν άμεσα την απόδοση του συστήματος. Επομένως, πρέπει να πληρούνται αυστηρά οι ακόλουθες απαιτήσεις:

Η μηχανική αντλία λαδιού πρέπει να αντικαθίσταται κάθε 200 ώρες. Το νέο λάδι πρέπει να φιλτράρεται σε βαθμό NAS 6. Τα ρουλεμάν της μοριακής αντλίας πρέπει να λιπαίνονται με γράσο κάθε 5.000 ώρες. Το γράσο πρέπει να αντικαθίσταται εάν η αντίσταση περιστροφής υπερβαίνει το όριο. Ο μετρητής κενού πρέπει να βαθμονομείται τακτικά, με σφάλμα όχι μεγαλύτερο από ±1%. Οι βαλβίδες κενού πρέπει να ελέγχονται για την ευελιξία λειτουργίας τους για να αποφευχθεί διαρροή ή κακή άντληση κενού λόγω βλαβών.

Η σταθερή τροφοδοσία ρεύματος και το αποδοτικό σύστημα ψύξης είναι οι εγγυήσεις για την κανονική λειτουργία του εξοπλισμού, οι οποίες μπορούν να αποτρέψουν βλάβες που οφείλονται σε διακυμάνσεις τάσης και υπερθέρμανση, καθώς και την υποβάθμιση της ποιότητας της επικάλυψης.

Το σύστημα τροφοδοσίας χωρίζεται στην κύρια τροφοδοσία και την τροφοδοσία ελέγχου. Η κύρια τροφοδοσία παρέχει ρεύμα στα εξαρτήματα υψηλής ισχύος, ενώ η τροφοδοσία ελέγχου παρέχει ρεύμα στα εξαρτήματα ακριβείας. Και τα δύο πρέπει να πληρούν αυστηρές απαιτήσεις.

Η κύρια τροφοδοσία χρησιμοποιεί τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα 380V, 50Hz, με διακύμανση τάσης εντός ±5%. Η συχνότητα είναι 49 έως 51Hz. Η τροφοδοσία ελέγχου χρησιμοποιεί μονοφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα 220V, 50Hz, με διακύμανση τάσης εντός ±3%. Ο εξοπλισμός πρέπει να γειώνεται ξεχωριστά, με αντίσταση γείωσης όχι μεγαλύτερη από 4Ω.

Είναι απαραίτητο να είναι εξοπλισμένο με εφεδρική τροφοδοσία UPS για την αποφυγή ζημιών στον εξοπλισμό και τα προϊόντα σε περίπτωση ξαφνικής διακοπής ρεύματος. Για εξοπλισμό υψηλής ισχύος, πρέπει να διαμορφώνεται ξεχωριστός μετασχηματιστής για την αποφυγή διακυμάνσεων τάσης.

Κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού, τα βασικά εξαρτήματα παράγουν μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Η αδυναμία άμεσης απαγωγής της θερμότητας θα οδηγήσει σε μείωση της απόδοσης των εξαρτημάτων και παραμόρφωση. Το σύστημα ψύξης πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις του εξοπλισμού.

Ο εξοπλισμός υψηλής ισχύος υιοθετεί σύστημα ψύξης με νερό, ενώ ο εξοπλισμός χαμηλής ισχύος χρησιμοποιεί σύστημα ψύξης με αέρα. Η θερμοκρασία εισόδου νερού του συστήματος ψύξης με νερό είναι ≤ 25℃, η θερμοκρασία εξόδου νερού είναι ≤ 35℃, η πίεση νερού είναι 0,2 έως 0,4 MPa και η ροή ρυθμίζεται ανάλογα με την ισχύ του εξοπλισμού.

Πρέπει να γίνονται καθημερινοί έλεγχοι για να διασφαλίζεται η ομαλή ροή του αγωγού ψύξης, να αφαιρείται η αλάτωση από τη δεξαμενή νερού και να επιθεωρείται η κατάσταση της αντλίας νερού. Για το σύστημα ψύξης αέρα, η σκόνη στις ψύκτρες πρέπει να καθαρίζεται τακτικά για να διασφαλίζεται καλή απαγωγή θερμότητας.

Η ποιότητα και οι προδιαγραφές του υλικού επικάλυψης, του υποστρώματος και των βοηθητικών υλικών καθορίζουν άμεσα την απόδοση και την εμφάνιση του φιλμ, και πρέπει να πληρούν αυστηρά τις συνθήκες λειτουργίας.

Η καθαρότητα και η μορφή των υλικών επικάλυψης πρέπει να ταιριάζουν με τις απαιτήσεις της διαδικασίας και του προϊόντος. Για επικάλυψη με εξάτμιση κενού, επιλέγονται μέταλλα ή κράματα με καθαρότητα ≥ 99,99% και δεν υπάρχουν οξειδωμένες ακαθαρσίες στην επιφάνεια. Για στόχους μαγνητρονικής εκτόξευσης, η καθαρότητα είναι ≥ 99,9% και η επιφάνεια είναι επίπεδη και το μέγεθος είναι κατάλληλο.

Η πίεση ατμών και το σημείο τήξης του υλικού πρέπει να ταιριάζουν με τον βαθμό κενού και την ισχύ εξάτμισης. Για παράδειγμα, για υλικά με υψηλό σημείο τήξης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί εξάτμιση δέσμης ηλεκτρονίων. ενώ για υλικά με χαμηλό σημείο τήξης, μπορεί να υιοθετηθεί εξάτμιση με θέρμανση αντίστασης.

Το υπόστρωμα πρέπει να είναι συμβατό με το υλικό επικάλυψης, να έχει καθαρή και επίπεδη επιφάνεια και να έχει κατάλληλο μέγεθος. Διαφορετικά, θα επηρεάσει την πρόσφυση και την ομοιομορφία του στρώματος επικάλυψης.

Πριν από την επικάλυψη, το υπόστρωμα πρέπει να υποβληθεί σε προεπεξεργασία "μηχανικός καθαρισμός + χημικός καθαρισμός + καθαρισμός πλάσματος". Για μεταλλικά υποστρώματα, πρέπει να προθερμαίνονται στους 150-200℃ για να απελευθερωθεί η εσωτερική τάση, και για πλαστικά υποστρώματα, η θερμοκρασία προθέρμανσης πρέπει να είναι ≤ 80℃ για να αποφευχθεί η παραμόρφωση.

Βοηθητικά υλικά όπως λάδι αντλίας κενού, δακτύλιοι στεγανοποίησης και αέρια διεργασίας πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις λειτουργίας του εξοπλισμού.

Το λάδι της αντλίας κενού επιλέγεται με συγκεκριμένο μοντέλο, και ο δακτύλιος στεγανοποίησης είναι κατασκευασμένος από φθοροελαστικό που είναι ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες και κενό. η καθαρότητα του αερίου διεργασίας είναι ≥ 99,999% και η ροή ελέγχεται από μετρητή ροής υψηλής ακρίβειας, με σφάλμα ≤ ±1%.

Η λειτουργία του εξοπλισμού περιλαμβάνει επικίνδυνους παράγοντες όπως υψηλή πίεση, υψηλή θερμοκρασία και υψηλό κενό. Είναι απαραίτητο να τηρούνται αυστηρά οι συνθήκες ασφαλείας για την αποφυγή οποιωνδήποτε ατυχημάτων.

Πηγές εξάτμισης, στόχοι εκτόξευσης κ.λπ. απαιτούν τροφοδοσία υψηλής τάσης (έως 30kV). Ο εξοπλισμός πρέπει να είναι εξοπλισμένος με συσκευές συναγερμού υψηλής τάσης και γείωσης, και οι γραμμές υψηλής τάσης πρέπει να θωρακίζονται. Οι χειριστές πρέπει να φορούν μονωτικό προστατευτικό εξοπλισμό. Κατά τη συντήρηση, η τροφοδοσία πρέπει να αποσυνδέεται και να εκφορτίζεται πρώτα.

Τα βασικά εξαρτήματα λειτουργούν σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες. Ο εξοπλισμός πρέπει να είναι εξοπλισμένος με προστατευτικό φράγμα υψηλής θερμοκρασίας, και οι χειριστές πρέπει να φορούν θερμοανθεκτικό προστατευτικό εξοπλισμό. Αντικείμενα που είναι εύφλεκτα ή εκρηκτικά απαγορεύεται να στοιβάζονται γύρω από τον εξοπλισμό, και πρέπει να παρέχεται εξοπλισμός πυρόσβεσης.

Το άνοιγμα της πόρτας της καμπίνας πριν από την αποσυμπίεση του θαλάμου μπορεί εύκολα να προκαλέσει κίνδυνο. Επομένως, ο εξοπλισμός πρέπει να είναι εξοπλισμένος με συσκευή συναγερμού πίεσης κενού. Πριν ανοίξετε την πόρτα της καμπίνας, είναι απαραίτητο να επιβεβαιώσετε ότι η πίεση έχει επανέλθει στο φυσιολογικό. Κατά τη λειτουργία, η απόδοση στεγανοποίησης πρέπει να ελέγχεται τακτικά.

Ο εξοπλισμός πρέπει να είναι εξοπλισμένος με κουμπιά έκτακτης διακοπής, βαλβίδες ανακούφισης έκτακτης πίεσης και άλλες συσκευές. Το κουμπί έκτακτης διακοπής πρέπει να είναι εύκολο στη χρήση. Το δωμάτιο του υπολογιστή πρέπει να είναι εξοπλισμένο με εξοπλισμό πυρόσβεσης, και οι χειριστές πρέπει να είναι εξοικειωμένοι με τις μεθόδους αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης.

Η επαγγελματική ικανότητα και η τυποποίηση λειτουργίας των χειριστών επηρεάζουν άμεσα τη λειτουργία του εξοπλισμού, την ποιότητα της επικάλυψης και την ασφάλεια, και πρέπει να πληρούν τις αντίστοιχες απαιτήσεις.

Οι χειριστές πρέπει να είναι εξοικειωμένοι με τις αρχές της επικάλυψης κενού, τη δομή του εξοπλισμού και τη ροή της διαδικασίας, να κατέχουν τις μεθόδους ρύθμισης παραμέτρων και να διαθέτουν την ικανότητα διάγνωσης και αντιμετώπισης βλαβών. Πρέπει να υποβληθούν σε επαγγελματική εκπαίδευση και να περάσουν την αξιολόγηση πριν μπορέσουν να αρχίσουν να εργάζονται.

Οι χειριστές πρέπει να ακολουθούν αυστηρά τις διαδικασίες: Πριν από την εκκίνηση του εξοπλισμού, ελέγξτε την κατάστασή του. κατά τη λειτουργία, παρακολουθήστε τις παραμέτρους. και σταματήστε αμέσως το μηχάνημα σε περίπτωση οποιασδήποτε ανωμαλίας. Μετά την ολοκλήρωση της λειτουργίας, απενεργοποιήστε τον εξοπλισμό σύμφωνα με τους κανονισμούς, καθαρίστε τον, καταγράψτε τις λεπτομέρειες λειτουργίας και δημιουργήστε ένα αρχείο.

Οι χειριστές πρέπει να έχουν ισχυρή αίσθηση ασφάλειας, να φορούν προστατευτικό εξοπλισμό και να είναι εξοικειωμένοι με τις διαδικασίες έκτακτης ανάγκης. Πρέπει να συμμετέχουν τακτικά σε εκπαίδευση και ασκήσεις ασφαλείας για να βελτιώσουν τις ικανότητές τους στην ασφαλή λειτουργία και την αντιμετώπιση έκτακτης ανάγκης.

Οι συνθήκες λειτουργίας της μηχανής επικάλυψης κενού είναι συστηματικές και ολιστικές. Οι έξι βασικές συνθήκες είναι αλληλένδετες και απαραίτητες. Μόνο με την αυστηρή τήρηση αυτών των συνθηκών ο εξοπλισμός μπορεί να λειτουργεί σταθερά και αποτελεσματικά, και να διασφαλίζει την ποιότητα της επικάλυψης και την ασφάλεια της παραγωγής.

Με την πρόοδο της τεχνολογίας, η ακρίβεια και η πολυπλοκότητα του εξοπλισμού έχουν αυξηθεί, και οι απαιτήσεις για τις συνθήκες λειτουργίας έχουν γίνει πιο αυστηρές. Οι επαγγελματίες πρέπει να βελτιώσουν τις επαγγελματικές τους δεξιότητες, να τυποποιήσουν τις λειτουργίες, να ενισχύσουν τη συντήρηση του εξοπλισμού, να βελτιστοποιήσουν τις συνθήκες λειτουργίας και να προωθήσουν την ευρεία εφαρμογή της τεχνολογίας επικάλυψης κενού.