Processo di pulizia sotto vuoto | Requisiti del processo di pulizia della macchina per il rivestimento sotto vuoto

Processo di pulizia sotto vuoto | requisiti del processo di pulizia della macchina di rivestimento sottovuoto

La pulizia sotto vuoto è generalmente definita come il processo di rimozione di materiale indesiderato dal pezzo o dalla superficie del materiale del sistema prima di un processo sotto vuoto. È necessario pulire la superficie delle parti del vuoto, poiché la fonte di gas e vapore causata dalle sostanze inquinanti farà sì che il sistema del vuoto non possa raggiungere il grado di vuoto richiesto. Inoltre, a causa della presenza di sostanze inquinanti, i componenti del vuoto influenzeranno la resistenza della connessione e le prestazioni di tenuta.

A. Pulizia del riscaldamento a vuoto

Posizionare il pezzo in condizioni di pressione normale o riscaldamento sotto vuoto. Per favorire l'evaporazione delle impurità volatili sulla superficie per raggiungere lo scopo di pulizia, l'effetto di pulizia di questo metodo è correlato alla pressione ambientale del pezzo, alla durata del tempo di ritenzione nel vuoto, alla temperatura di riscaldamento, ai tipi di inquinanti e ai materiali del pezzo . Il principio è di riscaldare il pezzo. Il desorbimento delle molecole d'acqua e di varie molecole di idrocarburi adsorbiti sulla superficie viene migliorato. Il grado di miglioramento del desorbimento dipende dalla temperatura. Al super alto vuoto, la superficie deve essere riscaldata sopra i 450 gradi per la pulizia su scala atomica. Il metodo di pulizia del riscaldamento è particolarmente efficace. Ma a volte, questo trattamento può avere effetti collaterali. Come risultato del riscaldamento, alcuni idrocarburi possono aggregarsi in aggregati più grandi e scomporli simultaneamente in scorie di carbonio.

B. Pulizia UV

Gli idrocarburi sulla superficie sono decomposti per irraggiamento ultravioletto. Ad esempio, l'esposizione all'aria per 15 ore può produrre una superficie di vetro pulita. Se una superficie adeguatamente pre-pulita viene posizionata in una fonte ultravioletta che genera ozono. Una superficie pulita (pulizia del processo) può essere formata in pochi minuti. Questo suggerisce che la presenza di ozono aumenta il tasso di pulizia. Il meccanismo di pulizia è il seguente: sotto l'irradiazione ultravioletta, le molecole di sporco vengono stimolate e dissociate, mentre l'ozono viene generato ed esiste per produrre ossigeno atomico altamente attivo. Le molecole di sporco eccitate e i radicali liberi prodotti dalla dissociazione dello sporco reagiscono con l'ossigeno atomico. Formare molecole più semplici e più volatili. Come H203, CO2 e N2. La velocità di reazione aumenta con l'aumento della temperatura.

C. pulizia di scarico

Questo metodo di pulizia è ampiamente utilizzato nella pulizia e nella degasazione di sistemi ad alto vuoto e ad alto vuoto. Soprattutto nell'attrezzatura per il rivestimento sottovuoto più utilizzata. Utilizzare un filo o elettrodo caldo come fonte di elettroni. Il desorbimento di gas del bombardamento di ioni e la rimozione di alcuni idrocarburi può essere ottenuto applicando una pressione di polarizzazione negativa sulla superficie da pulire. L'effetto di pulizia dipende dal materiale dell'elettrodo, dalla geometria e dalla relazione con la superficie. Dipende dal numero di ioni per superficie e dall'energia degli ioni. Dipende dalla potenza elettrica effettiva. Una camera a vuoto viene riempita con un gas inerte (tipicamente Ar gas) di adeguata pressione parziale. Lo scopo della pulizia può essere ottenuto mediante bombardamento ionico da una scarica a bagliore a bassa pressione tra due elettrodi adatti. Nel metodo. Il gas inerte viene ionizzato e bombarda la parete della camera a vuoto, altre parti strutturali della camera a vuoto e il substrato rivestito, che può impedire che determinati sistemi di vuoto vengano cotti ad alta temperatura. È possibile ottenere una migliore pulizia di alcuni idrocarburi se si aggiunge ossigeno al gas caricato. L'ossigeno viene facilmente rimosso dal sistema del vuoto perché ossida determinati idrocarburi in un gas volatile. I componenti principali delle impurità sulla superficie dei recipienti in acciaio inossidabile ad alto vuoto e ad alto vuoto sono carbonio e idrocarburi. In generale, il carbonio non è volatile. Dopo la pulizia chimica, è necessario introdurre il gas della miscela Ar o Ar + O2 per la pulizia a scarica incandescente, in modo da rimuovere le impurità sulla superficie e il gas legato sulla superficie a causa dell'azione chimica. Nella pulizia a scarica luminescente. I parametri più importanti sono il tipo di tensione applicata (ca o cc), la tensione di scarica, la densità di corrente, il tipo di gas riempito e la pressione. I parametri più importanti sono il tipo di tensione applicata (ca o cc), la tensione di scarica, la densità di corrente, il tipo di gas riempito e la pressione. I parametri più importanti sono il tipo di tensione applicata (ca o cc), la tensione di scarica, la densità di corrente, il tipo di gas riempito e la pressione. La durata del bombardamento. La forma dell'elettrodo e il materiale e la posizione delle parti da pulire

D. Flussaggio del gas

1. Flusso di azoto

Quando l'azoto viene adsorbito sulla superficie del materiale, il tempo di adsorbimento è estremamente breve a causa della piccola energia di adsorbimento. Anche se è adsorbito sul muro del dispositivo, è facile da rimuovere. Il tempo di pompaggio del sistema può essere notevolmente ridotto utilizzando questa proprietà di azoto per lavare il sistema del vuoto. Ad esempio, prima che la macchina di rivestimento a vuoto venga immessa nell'atmosfera, l'azoto secco viene prima riempito nella camera a vuoto e quindi riempito nell'atmosfera, quindi il tempo di pompaggio del ciclo di pompaggio successivo può essere ridotto di quasi la metà, il motivo è che l'energia di adsorbimento dell'azoto è molto più piccola di quella delle molecole di gas d'acqua. Dopo che l'azoto è stato riempito nel vuoto, le molecole di azoto vengono prima assorbite dalla parete della camera a vuoto. Quando il sito di adsorbimento viene fissato, viene dapprima riempito con molecole di azoto e le molecole di acqua adsorbita sono molto piccole, riducendo così il tempo di estrazione. Se il sistema è contaminato dallo spruzzo dell'olio della pompa del diffusore, il sistema contaminato può anche essere pulito con il metodo di lavaggio dell'azoto. In generale, l'inquinamento da petrolio può essere eliminato riscaldando il sistema mentre si pulisce il sistema con azoto.

2. Flusso del gas di reazione

Questo metodo è particolarmente adatto per la pulizia interna (rimozione della contaminazione da idrocarburi) di grandi sistemi in acciaio inossidabile ultra alto vuoto. Per quanto riguarda la camera a vuoto ei componenti del vuoto di alcuni sistemi ad alto vuoto di grandi dimensioni, i metodi standard per eliminare l'inquinamento superficiale sono la pulizia chimica, la torrefazione del forno a vuoto, la pulizia a scarica incandescente e il sistema di vuoto di cottura a fuoco originale, ecc. ottenere la superficie pulita dello stato atomico. I metodi di pulizia e degasaggio sopra descritti sono spesso utilizzati prima e durante l'installazione del sistema del vuoto. Dopo l'installazione (o il funzionamento) del sistema del vuoto, è difficile degassare le varie parti nel sistema del vuoto poiché sono state riparate. Una volta che il sistema è (accidentalmente) contaminato (principalmente da molecole con un grande numero atomico, come gli idrocarburi), di solito viene smontato, lavorato e quindi reinstallato. Il processo del gas di reazione può essere utilizzato per il degasaggio in linea in situ. Il suo meccanismo di pulizia: gas ossidante (O2, N0) e gas riducente (H2, N H3) sono citati nel sistema per eseguire la pulizia chimica sulla superficie metallica per eliminare l'inquinamento, in modo da ottenere la superficie metallica pulita in stato atomico. Il tasso di ossidazione / riduzione della superficie dipende dalle condizioni di contaminazione e dal materiale sulla superficie del metallo. La velocità di reazione superficiale viene controllata regolando la pressione e la temperatura del gas di reazione. Per ogni substrato, i parametri precisi sono determinati sperimentalmente. Questi parametri sono diversi per i diversi orientamenti cristallini.

Requisiti del processo di pulizia della macchina di rivestimento sottovuoto

Il materiale aspirato deve essere pulito prima del processo sottovuoto per rimuovere i contaminanti dal pezzo o dalla superficie del materiale del sistema; È anche molto necessario pulire la superficie delle parti del vuoto, perché la fonte di gas e vapore causata dagli inquinanti non solo renderà il sistema del vuoto non in grado di ottenere il grado di vuoto richiesto. Inoltre, a causa della presenza di inquinanti, influenzerà anche la resistenza e le prestazioni di tenuta della connessione delle parti del vuoto.

Gli inquinanti possono essere definiti come "qualsiasi sostanza o energia inutile". Secondo lo stato fisico degli inquinanti, possono essere suddivisi in solidi, gas e liquidi, che esistono sotto forma di film o particelle sciolte. In termini di proprietà chimiche, può essere in uno stato ionico o covalente, può essere inorganico o organico.

Le superfici esposte all'aria sono le più sensibili alla contaminazione. Ci sono molte fonti di inquinamento. Adsorbimento, reazioni chimiche, processi di lisciviazione e essiccazione, processi meccanici e processi di diffusione e segregazione contribuiscono all'aumento dei contaminanti di superficie in vari componenti.

Secondo l'impianto di lavorazione del rivestimento sottovuoto, gli inquinanti comuni sulla superficie dei materiali sottovuoto sono i seguenti:

1. Grasso: lubrificanti, liquidi da taglio, grasso per vuoto e altri contaminati durante la lavorazione, il montaggio e il funzionamento;

2, acido, alcali, sostanze saline: sostanze residue durante la pulizia, sudorazione delle mani, minerali nell'acqua, ecc .;

3. Ossidi di superficie: ossidi di superficie formati da materiali posti nell'aria per lungo tempo o in aria umida;

4. Base di acqua: sudore della mano durante il funzionamento, vapore acqueo durante il soffiaggio, saliva, ecc .;

5, residui di lucidatura e polvere e altre sostanze organiche nell'aria ambiente.

Lo scopo di pulire questi inquinanti è di migliorare la stabilità della macchina di rivestimento a vuoto, in modo che il lavoro possa essere più agevole. Secondo i requisiti, la superficie pulita può essere divisa in due tipi: superficie pulita atomica e superficie tecnologica pulita.

Nella macchina di rivestimento sottovuoto prima dell'uso di materiali di rivestimento, i materiali di rivestimento per eseguire una semplice pulizia superficiale possono prolungare la durata della macchina di rivestimento. Vari inquinanti non solo rendono il sistema del vuoto non in grado di ottenere il grado di vuoto richiesto, ma influenzano anche la resistenza e le prestazioni di tenuta della connessione delle parti del vuoto. I lavori di pulizia in fase iniziale possono ridurre molti problemi, per evitare molti piccoli problemi, l'efficienza del lavoro, la qualità del rivestimento della macchina di rivestimento a vuoto ha un ruolo molto positivo. Può migliorare notevolmente la stabilità di lavoro di tutte le superfici della parete e di altri componenti nel sistema del vuoto in varie condizioni di lavoro.

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