قطعات یدکی و راهنمای نگهداری دستگاه پوشش خلاء

1مقدمه

ماشین های پوشش خلاء تجهیزات دقیقی حیاتی هستند که به طور گسترده در زمینه های فن آوری بالا مانند میکروالکترونیک، نوری، انرژی خورشیدی و تولید تزئینی استفاده می شوند.ثبات عملکرد آنها به طور مستقیم کیفیت پوشش را تعیین می کند، بهره وری تولید و هزینه های عملیاتی. این راهنما به طور سیستماتیک در مورد طبقه بندی قطعات جایگزین کلیدی، روش های نگهداری، روش های رفع مشکل و استراتژی های پیشگیرانه،با هدف کمک به اپراتورها و پرسنل تعمیر و نگهداری برای دستیابی به مدیریت استاندارد تجهیزات، طول عمر خدمات را افزایش می دهد و کیفیت تولید ثابت را تضمین می کند. نگهداری مناسب نه تنها از خرابی های ناگهانی جلوگیری می کند بلکه حالت عملکرد بهینه تجهیزات را نیز حفظ می کند.کاهش مصرف انرژی و بهبود بهره وری کلی .

2طبقه بندی و کارکرد قطعات اصلی

2.1 قطعات یدکی سیستم خلاء

سیستم خلاء هسته تجهیزات پوشش است که مسئول ایجاد و حفظ محیط خلاء بالا مورد نیاز برای رسوب فیلم است. قطعات جایگزین حیاتی شامل:

•پمپ های خلاء و اجزای آن: پمپ های مکانیکی (پمپ های فلز چرخشی، پمپ های دریچه ی شیب دار) و پمپ های توربومولیکولی ضروری هستند. قطعات یدکی شامل روغن پمپ (مطابق با استانداردهای کلاس NAS 6) ، فیلترهای روغن، لوله هایو بسته بندی مهر و مومروغن پمپ مکانیکی نیاز به تعویض منظم برای اطمینان از کارایی پمپ دارد، در حالی که لوله های پمپ توربومولیکولی نیاز به روغن تخصصی برای روانکاری دارند.

•عناصر مهر و موم: مهر و موم های اتاق خلاء (O-ring، مهر و موم های گاسکت) ساخته شده از مواد مقاوم در برابر دمای بالا و خوردگی (به عنوان مثال، لاستیک فلور) از نشت هوا جلوگیری می کنند.این قطعات مصرفی هستند که هر 6 تا 12 ماه یکبار نیاز به تعویض دارند..

•شیر و لوله: دریچه های دریچه، دریچه های زاویه ای و لوله های خلاء. قطعات یدکی شامل هسته های دریچه، صندلی های دریچه و کانکتورهای لوله است. دریچه ها فشار اتاق خلاء و جریان گاز را کنترل می کنند.نیاز به بازرسی منظم برای فرسایش و نشت.

2.2 قطعات یدکی سیستم پوشش

این سیستم مسئول تبخیر مواد، اسپتر کردن و رسوب فیلم است، با قطعات جایگزین کلیدی از جمله:

•منابع سپرده گذاری: خازن های تبخیر (تولفستم، تانتالوم یا مواد سرامیکی) و اهداف اسپوتر (مستهدف فلز، نیمه هادی یا عایق) ، خازن ها پس از استفاده در دمای بالا مستعد تغییر شکل هستند.در حالی که اهداف نیاز به تعویض زمانی که ضخامت آنها کمتر از حداقل حد کار کاهش می یابد..

•اجزای گرمایش: بخاری های زیربنایی، سیم های گرمایشی و ترموپول ها. سیم های گرمایشی در معرض اکسیداسیون و شکستگی هستند.در حالی که ترموپول ها نیاز به کالیبراسیون سالانه برای اطمینان از دقت اندازه گیری دمای دارند..

•قطعات کنترل ضخامت فیلم: مانیتورهای کریستالی (اوسیلاتورهای کوارتز) و سنجها. این قطعات دقت ضخامت فیلم را کنترل می کنند.برای کالیبراسیون سه ماهه، سُند های اضافی و استانداردهای کالیبراسیون (صفحه های ضخامت فیلم استاندارد) لازم است..

2.3 قطعات یدکی سیستم کنترل و برق

سیستم کنترل پارامترهای فرآیند مانند دمای، فشار و سرعت رسوب را تنظیم می کند:

•سنسورها: سنسورهای فشار، سنسورهای دما و اندازه گیری جریان گاز. سنسورهای اضافی تضمین می کنند که در صورت کاهش دقت تشخیص به موقع تعویض شوند. سنسورها نیاز به تمیز کردن منظم برای حذف گرد و غبار و باقیمانده دارند.

•اجزای الکتریکی: صفحه های مدار، ماژول های قدرت و رله ها. این قطعات کنترل عملکرد خودکار تجهیزات را انجام می دهند؛ صفحه های مدار پشتیبان و فیوز ها از توقف طولانی به دلیل خرابی های الکتریکی جلوگیری می کنند.

•نرم افزار کنترل و ابزار کالیبراسیون: نسخه های پشتیبان نرم افزار و ابزار کالیبراسیون پارامتر. به روز رسانی های منظم نرم افزار و کالیبراسیون سیستم دقت کنترل را حفظ می کند.

3روش های استاندارد نگهداری

3.1 نگهداری روزانه (پس از تولید)

•تمیز کردن اتاق خلاء: در عرض 2 ساعت پس از تکمیل پوشش، دیواره داخلی اتاق و حامل قطعه را با یک پارچه بدون پشم غوطه ور شده در الکل ایزوپروپیل پاک کنید تا باقی مانده های تبخیر و ذرات اسپتر شده را از بین ببرید.برای سپرده های سخت گیر، از هوا با فشار بالا استفاده کنید تا قبل از تمیز کردن دقیق، بقایای گسسته را از بین ببرد.

•بازرسی و تمیز کردن سنسورها: از یک برس نرم برای حذف گرد و غبار از سنسورهای فشار و درجه حرارت استفاده کنید، سپس با یک پارچه خشک بدون پشم پاک کنید. از تماس مستقیم با سنج های سنسور برای جلوگیری از آسیب دیدن اجتناب کنید.

•بررسی پارامترهای اساسی: درجه خلاء (باید برای آماده سازی پوشش ≤5×10−4Pa) ، ثبات جریان گاز و ولتاژ منبع برق (380V سه فاز 50Hz یا 220V تک فاز 50Hz) را بررسی کنید.با محدوده نوسانات 342 ¥ 399 ولت یا 198 ¥ 231 ولت).

3.2 تعمیرات منظم (فصل های برنامه ریزی شده)

•نگهداری 200 ساعته: روغن پمپ مکانیکی را تعویض کنید، روغن قدیمی را به طور کامل تخلیه کنید و روغن جدید را به سطح مشخص شده (از طریق شیشه دید روغن بررسی کنید) پر کنید. فیلتر روغن را تمیز کنید و خروجی لوله را بررسی کنید.

•500 ساعت نگهداری: هدف های اسپوتر و مهره های تبخیر را برای فرسایش بررسی کنید؛ در صورت لزوم فاصله هدف و بستر را به 50-150 میلی متر تنظیم کنید.سُند اندازه گیری ضخامت فیلم را تمیز کنید و موقعیت آن را (5-10 سانتی متر از بستر) بررسی کنید..

•5نگهداري 1000 ساعته: تزریق روغن تخصصی در لوله های پمپ توربومولکولی؛ اگر مقاومت چرخش بیش از 20٪ از مقدار اولیه باشد، لوله ها را جایگزین کنید.حفره پمپ پخش را با محلول بنزین و پودر شوینده تمیز کنیدبعدش با روغن پمپ پخش جدید پرش کنید

•نگهداری سه ماهه: اندازه گیری مانیتور کریستالی با ورق ضخامت فیلم استاندارد برای اطمینان از انحراف ضخامت فیلم ≤± 5٪بررسي اتصالات الکتريکي براي گشايش و تمیز کردن کابينت کنترل با هواي فشرده خشك.

•هزینه های نگهداری سالانه: بر روی اتاق خلاء حکاکی یون آرگون انجام دهید ( ولتاژ تعصب -1500V، مدت زمان 30 دقیقه) تا فعالیت سطح پس از 50 چرخه پوشش بازگردد.از اتاق خلاء برای پیدا کردن نقص های جوشکاری یا سوراخ های سوزن با استفاده از یک آشکارساز نشت طیف جرم هلیوم استفاده کنید..

3.3 دستورالعمل های تعویض قطعات

•عناصر مهر و موم: اگر ترک ها، پیری یا تغییر شکل یافت بلافاصله حلقه های O و گاسکت ها را تعویض کنید. نصب صحیح را برای جلوگیری از نشت هوا تضمین کنید.

•اجزای پمپ: هنگام تعویض روغن پمپ مکانیکی، حفره پمپ را تمیز کنید تا آلاینده های باقی مانده را از بین ببرید.از قطعات توصیه شده توسط سازنده استفاده کنید و مشخصات گشتاور را دنبال کنید .

•عناصر گرمایشی: سیم های گرمایشی شکسته را فوراً تعویض کنید؛ ترموپول ها را برای اندازه گیری دقیق دما به مرکز بستر قرار دهید.

4. خطاهای رایج و رفع مشکل

4.1 ناهنجاری در درجه خلاء

•علائم: عدم رسیدن به سطح خلاء تنظیم شده یا کاهش ناگهانی فشار در طول کار.

•علل: مهر و موم های قدیمی، اتصالات لوله های گسسته، آلودگی روغن پمپ، یا ناکارآمدی پمپ پخش.

•راه حل ها:

a.برای پیدا کردن نشت ها و تعویض مهر و موم های آسیب دیده یا محکم کردن اتصالات از یک آشکارساز نشت طیف جرم هلیوم استفاده کنید.

ب.روغن آلوده پمپ را جایگزین کنید و فیلتر روغن را تمیز کنید.

ج.برای پمپ های پخش، حفره را جدا کنید و تمیز کنید، سپس با روغن جدید پر کنید؛ جریان آب خنک کننده ≥5L/min را تضمین کنید.

4.2 مسائل مربوط به کیفیت فیلم

•علائم: پوست شدن فیلم، ضخامت نامنظم، یا سوراخ های سوزن.

•علل:

◦پوست کردن: آلودگی بستر، عدم گرم کردن کافی یا فشار بیش از حد فیلم.

◦ضخامت نامنظم: منبع رسوب غلط، چرخش ناپایدار خروجی، یا محافظ بستر.

◦سوراخ های فلزی: رطوبت باقی مانده/اکسیژن در اتاق خلاء یا مواد پوشش ناخالص.

•راه حل ها:

a.تقویت تمیز کردن بستر و انجام پیش درمان بمب گذاری یون (ولتاژ تعصب -1500V).

ب.موقعیت منبع رسوب را با مرکز بستر هماهنگ کنید و از وسایل برای حفظ بستر استفاده کنید.

ج.زمان پمپاژ قبل از خلاء را به ≤5×10−4Pa و مواد پوشش قبل از ذوب برای حذف رطوبت افزایش دهید.

4.3 خرابی سیستم الکتریکی و کنترل

•علائم: عدم پاسخگویی پنل کنترل، ناهنجاری در نمایش پارامترها، یا خرابی در سیستم گرمایش.

•علل: جمع آوری گرد و غبار در صفحه کنترل، اتصال حسگرها یا پیکربندی نادرست پارامترهای PID.

•راه حل ها:

a.کابينت کنترل را با هواي فشرده خشك پاك كنيد و دوباره وصلات سيم را بررسي كنيد.

ب.سنسورهای دما را دوباره کالیبر کنید و پارامترهای PID را برای گرم کردن پایدار تنظیم کنید.

ج.سیستم رو دوباره راه اندازی کنید یا نرم افزار کنترل رو دوباره نصب کنید اگر برنامه ها خراب بشن.

5. راهبردهای نگهداری و مدیریت پیشگیرانه

5.1 ایجاد سوابق استاندارد نگهداری

تمام فعالیت های تعمیر و نگهداری، از جمله تاریخ جایگزینی قطعات جایگزین، تنظیم پارامترها و فرآیندهای رسیدگی به خطا را مستند کنید. شاخص های کلیدی مانند چرخه های پوشش، داده های منحنی خلاء،و اندازه گیری ضخامت فیلم برای تشکیل یک سلامت تجهیزات کاملپرونده.

5.2 اجرای بازرسی های منظم عملکرد

انجام جلسات ماهانه تجزیه و تحلیل فرآیند برای ارزیابی شاخص های اصلی پوشش (بخش بندی، سختی) با استفاده از تجزیه و تحلیل CPK. بهینه سازی فرآیند را شروع کنید اگر مقادیر CPK کمتر از 1.33 باشد.انجام هر سه ماهه بازرسی کامل تجهیزات که عملکرد خلاء را پوشش می دهد، ایمنی الکتریکی و سایش مکانیکی.

5.3 مدیریت موجودی قطعات یدکی

نگهداری موجودی معقول از قطعات ضروری (پوش ها، روغن پمپ، سیم های گرمایش، سنسورها) بر اساس فرکانس استفاده از تجهیزات و توصیه های سازنده.محیط های بدون گرد و غبار برای جلوگیری از آلودگی.

5.4 پرسنل تعمیرات قطار

اطمینان از اینکه اپراتورها و کارکنان تعمیر و نگهداری با اصول کار تجهیزات، روش های تعمیر و نگهداری و پروتکل های ایمنی آشنا هستند.ارائه آموزش در مورد مهارت های رفع مشکل و استفاده مناسب از ابزارها........

6احتیاط های ایمنی

•قبل از نگهداری، تجهیزات را خاموش کنید، برق را قطع کنید و صبر کنید تا اتاق خلاء به دمای اتاق خنک شود. فشار خلاء را به تدریج با استفاده از نیتروژن آزاد کنید تا از شوک فشار جلوگیری شود.

•هنگام دست زدن به مواد شیمیایی مانند الکل ایزوپروپیل، محلول های سودا یا روغن پمپ، از تجهیزات محافظتی (قوپش، عینک) استفاده کنید تا از تحریک پوست و چشم جلوگیری شود.

•قبل از سرویس دادن اجزای الکتریکی، کابل های باتری را قطع کنید تا از مدار کوتاه جلوگیری شود. دستورالعمل های تولید کننده برای تعویض قطعات یدکی را برای اطمینان از سازگاری و ایمنی دنبال کنید.