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如何縮短真空系統的抽氣時間?

2019/4/9 10:46:29 真空系統 真空泵廠家 好凱德

任何真空系統都希望盡量縮短抽氣的時間,這關系到提高效率和降低能耗,但并不是所有的真空應用都具有縮短抽氣時間的條件。可以把不同的真空應用分為兩大類:一類是不改慮系統內的放氣量,而只有真空度的要求;另一類是要求真空室內充分的放氣,即放氣率要降到某一臨界值。這兩類不同的應用對泵配置的要求是不一樣的。對于前一類應用,如真空度要求在0.5pa以上,只要時間常數足夠的小,便可晝量縮短抽氣的時間。但如真空度要求在0.5Pa以下,就必須改慮放氣對壓力變化的影響。放氣量隨時間的變化緩慢。特別是在無烘烤的情況下。要在預定較短的時間內達到較高的真空度,就必須以較大的抽速抽除較大的放氣量。也就是說如放氣量為Q,泵的有效抽速為S0,則可達到平衡壓力P=Q/S0。如平衡壓力確定,則達到的時間越短,要求泵的有效抽速就越大。蒸發鍍膜就是典型的這類的應用,由于蒸鍍的速度快,時間短,所以不考慮放氣量的影響(即活性氣體的影響)。但蒸發粒子的能量低,要求絕大部分粒子無碰撞地沉積到工件上,以保證結合力及減少散射,這就要求真空室內的平均自由程不小于蒸發源到工件的距離,與此相應的壓力約在1×10-2Pa,這便是蒸發鍍膜對真空度的要求。

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好凱德真空科技:如何在盡量短的時間內達到這一壓力,就對好凱德泵的有效抽速提出了要求,原則是時間越短,由于放氣量越大,有效抽速就要求越大。所以蒸發鍍膜一般配置抽速強大的油擴散泵機組,功率有數十千瓦,幾分鐘至十幾分鐘內便可達到工作真空度,但該系統對工件造成的油蒸汽污染是難以避免的,特別是塑料金屬化膜層易發黃。目前渦輪分子泵抽速滿足不了大型蒸發鍍的需要。而大抽速的低溫泵又是工業化規模鍍膜所承受不了的。根據被抽空間氣體負載的特性,利用分子增壓泵抽除永久性氣體,結合低溫冷凝水捕集泵抽除水蒸汽,有望實現大抽速獲得清潔真空的全新抽氣工藝。真空室內壓力在0.5Pa以上時,主要氣體成份是永久性氣體,而0.5Pa以下的主要氣體成份是水蒸汽(90%)。由于分子增壓泵具有超強的中真空抽氣能力,從100Pa到0.5Pa抽氣時間極短,而在0.1Pa以后啟用低溫冷凝水捕集泵,可在較短時間內使室內壓力降低1個數量級,達到1×10-2Pa。對于3-5m3的大型蒸發鍍膜設備,配置3-4臺1000升/秒的分子增壓泵和一臺功率5kw的低溫冷凝水捕集泵便能實現上述的抽氣工藝,這無疑具有開創性。對于后一類應用,由于放氣量變化依賴于溫度和時間,而與氣相空間的壓力關系不大,只要壓力低于現存吸附量所對應的平衡壓力即可,一般在抽氣過程中均滿足此條件。因此,用強勁的抽速即使在很短的時間內把空間壓力降至很低,依然不能明顯減少真空室內的放氣量,而必須配置合適的抽速,在合理的烘烤溫度下,在合理的時間內使放氣量達到真空系統工藝要求的水準,這一般要歷經數十分鐘的時間。這類應用較為典型的有鈦金行業的濺射鍍膜和離子鍍膜,稀土永磁材料熔煉等。其中,過量的活性氣體會影響膜層的品質和材料的質量,因此工藝中均有一段較長時間的精抽過程。


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