Norėdami įsigyti prekybinę suknelę ir tam tikras technines savybesįjungta moderni gamyba Visi gatavų prekių yra padengti įvairios medžiagos. Šis klausimas ypač aktualus metalinėms detalėms, kur danga atlieka ne tiek dekoratyvinį vaidmenį, kiek saugo metalą nuo korozijos ir kitų kenksmingų aplinkos veiksnių.

Vakuuminis purškimas

Šiuolaikinėje gamyboje pažangiausia dalių dengimo technologija yra vakuuminis nusodinimas. Technologija susideda iš tiesioginio garų kondensacijos iš padengtos dangos ant detalės paviršiaus. Yra trys pagrindiniai tokio purškimo etapai:

    Medžiagos, iš kurios bus sukurta danga, išgarinimas;

    Sukurtų garų perkėlimas į paviršių, ant kurio bus naudojama medžiaga;

    Garų kondensacija ant detalės paviršiaus ir dangos sukūrimas iš jo.

Lengvojo lydinio ratlankių chromavimo montavimas

Vakuuminio nusodinimo metodai

Be vakuumo, purškiant gali būti įtraukti ir kiti fiziniai procesai. Toliau pateikta klasifikacija taip pat taikoma medžiagoms, kurios bus purškiamos ant paviršiaus.

Vakuuminis plazminis purškimas

Vakuuminis lankinis dengimas atliekamas pagal šį mechanizmą. Katodas yra paviršius, ant kurio turi būti dedama plėvelė, o anodas yra dujų išlydžio substratas. Kai lankas įkaitina atmosferą iki maksimalios temperatūros, purškiamoji medžiaga pereina į dujinę fazę ir perkeliama į katodą. Tada purškiamos molekulės kondensuojasi ant gaminio paviršiaus, sudarydamos vienalytį sluoksnį. Vakuuminio lanko purškimo įrenginių vienodumą galima reguliuoti tol, kol bus gautas pradinis produktas su purškimo raštais.

Tokie sudėtinga technologija naudojamas ypač kietoms dangoms padengti pjovimo ir gręžimo įrankius. Tvirti, atsparūs dilimui grąžtai sukamiesiems plaktukams sukuriami naudojant vakuuminį plazminį purškimą.

Didelio stiprumo plaktiniai grąžtai

Jonų-vakuuminis purškimas

Laikomas aplinkai nekenksmingiausiu būdu bet kokiam padengimui metalinis paviršius. Neigiama yra ta, kad įranga yra brangi, ne kiekviena įmonė gali sau leisti ją įsigyti ir įdiegti.

Griežti reikalavimai keliami ir paviršiaus švarai, tačiau galutinis rezultatas pranoksta visus lūkesčius. Užtepta danga pasižymi dideliu vienodumu, tvirtumu ir atsparumu dilimui, todėl tokiu būdu dangos purškiamos ant detalių ir mechanizmų, kurie bus naudojami atšiauriomis sąlygomis. klimato sąlygos. Is paskutinė operacija, po kurio tolesnis dalių apdorojimas neleidžiamas - neturėtų būti suvirinimo ar pjovimo.

Vakuuminis aliuminio nusodinimas

Aliuminio taikymas laikomas populiariausiu beveik bet kokio paviršiaus metalizavimo būdu. Aliuminio universalumas leidžia jį dengti ant tokių neįprastų paviršių kaip plastikas ir stiklas ir, skirtingai nuo kitų metalų, jam nereikia papildomų lako danga dėl stiprybės. Aliuminis dažniausiai naudojamas dekoratyviniais tikslais – iš jo gaminami automobilių aksesuarai ir žibintų atšvaitai, kosmetikos gaminiai, spintelių ir durų rankenos, siuvimo reikmenys. Nors šis metalas nėra itin patvarus, tačiau tobulėjant technologijoms buvo galima gerokai sumažinti tokio purškimo kainą, todėl jis yra labiausiai paplitęs pasaulyje.

Aliuminiu dengtas automobilio priekinių žibintų atšvaitas

Vakuuminis metalų nusodinimas

Be aliuminio, yra keletas vienodai paplitusių metalų, skirtų purškimui. Dėka įvairių fizinių ir cheminės savybės jie rado pritaikymą absoliučiai visose pramonės šakose. Pagrindinės purškiamų metalų paskirtys:

    pagerintas laidumas;

    padidinta izoliacija;

    suteikiantis atsparių dilimui ir antikorozinių savybių.

Temperatūros reguliavimas dengiant dangos sluoksnį leidžia galutiniam produktui suteikti beveik bet kokį atspalvį, tai dažnai naudojama „auksinėms“ dangoms (naudojami nikelio-titano lydiniai).

Titano ir sidabro purškimas plačiai naudojamas medicinoje. Šie unikalūs metalai labai gerai sąveikauja su žmogaus organizmu ir pasižymi antibakterinėmis savybėmis. Implantai ir chirurginiai instrumentai(taip pat odontologinės ir kitos) beveik visur turi sidabrinę dangą – tai aukšta instrumento tvirtumo ir sterilumo garantija.

Vakuuminis jonų-plazmos purškimas

Esant aukštai temperatūrai, danga ne tik kondensuojasi ant detalės paviršiaus, ji tiesiogine prasme iškepa ant jos, todėl galutinis produktas yra labai aukštas. techninės specifikacijos– atsparumas dilimui esant mechaniniam poveikiui ir geras atsparumas atšiaurioms oro sąlygoms.

UVN vakuuminio purškimo įrengimas

UVN tipo įrenginiai yra modernūs aukštųjų technologijų vakuuminio nusodinimo įrenginiai. Priklausomai nuo paskirties, jame gali būti bet kokie įtaisai medžiagai išgarinti ir perkelti į detalės paviršių. Struktūra:

    Proceso kamera uždaro tipo– vieta, kurioje dedama dalis, kuri apdorojama vakuuminio nusodinimo proceso metu.

    Valdymo blokas – skydelis su mygtukais ir valdikliais, leidžiančiais viską nustatyti reikiamus parametrus prieš pradedant darbą. Šiuolaikinės galimybės Vakuuminiuose purškimo įrenginiuose yra skaitmeniniai ekranai, kad būtų rodomi proceso parametrai realiu laiku.

    Įrenginio korpusas slepia visus svarbius įrenginio mechaninius ir elektroninius komponentus, apsaugo juos nuo atsitiktinio ir neleistino įsikišimo, taip pat užtikrina mašinos operatoriaus saugumą. Priklausomai nuo mašinos dydžio, ji komplektuojama su ratukais (su stabdžių trinkelėmis, mažiems modeliams), arba montuojama nuolat (galingoms ir produktyvioms kameroms).

Klasikinis UVN

Norint pakeisti pagrindines metalo, plastiko, keramikos ar kitų medžiagų savybes, galima atlikti metalizavimo procesą. Vakuuminis metalizavimas– vienas iš labiausiai paplitusių metalo purškimo būdų, dėl kurio susidaro apsauginis paviršius, pasižymintis tam tikromis, substratui neįprastomis savybėmis. Pažvelkime atidžiau į vakuuminio metalizavimo technologijos ypatybes.

Vakuuminio metalizavimo technologinis procesas

Nagrinėjamas detalių apdirbimo būdas buvo naudojamas gana ilgą laiką. Vakuuminis metalizavimas yra procesas, pagrįstas medžiagos kondensato išgaravimu ir nusodinimu ant pagrindo. Tarp šio proceso ypatybių reikėtų atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:

  1. Universalumas ir didelis efektyvumas Metodas lemia platų jo pasiskirstymą. Tikimasi, kad ateityje polimerų ir kitų medžiagų metalizacijos procesas bus plačiau naudojamas. Nagrinėjamo apdorojimo metodo kūrimas siejamas su naudojamos įrangos tobulinimu. Taigi šiuolaikiniai vakuuminiai įrenginiai leidžia automatizuoti detalių metalizavimo procedūrą, pagerinti gaunamų paviršių kokybę, sumažinti gaunamų gaminių savikainą. Vienintelė kliūtis šios pramonės plėtrai yra didelė kaina. moderni įranga ir sunkumus, iškilusius jį montuojant, naudojant ir prižiūrint.
  2. Vakuuminio metalizavimo technologinis procesas yra gana sudėtingas, rezultatas atsispindi kiekvieno etapo sąlygose. Kai medžiaga, kuri turi tapti būsima danga, kaitinama, ji patiria didelis skaičius pokyčius. Pavyzdžiui, iš pradžių danga išgaruoja, tada įvyksta adsorbcija, o po to kondensuojasi ir kristalizuojasi, kad sluoksnis pritvirtintų paviršių.
  3. Gauto rezultato kokybei įtakos turi gana daug veiksnių, tarp kurių atkreipiame dėmesį į pagrindo fizikines ir chemines savybes bei metalizavimo sąlygas.
  4. Purškiamos dangos susidarymas metalizacijos metu vyksta dviem pagrindiniais etapais: energijos ir masės perkėlimas iš šaltinio į paviršių ir jų pasiskirstymas visame substrate.


Montavimas vakuuminiam metalizavimui

Apdirbimui labiausiai tinka vakuuminio metalizavimo technologija įvairios dalys. Pavyzdys yra ritininės medžiagos pagamintas iš plastiko arba plastiko.

Tipinė technologija susideda iš kelių pagrindinių etapų:

  1. Dalies paruošimas procesui. Tarp dalių reikalavimų galima pastebėti aštrių kraštų ir paslėptų vietų nuo tiesioginio kondensato patekimo nebuvimą. Vakuuminis plastikų ar kitų medžiagų metalizavimas galimas tik tuo atveju, jei ruošinio forma nėra sudėtinga.
  2. Riebalų šalinimas ir džiovinimas. Kai kuriose medžiagose, pavyzdžiui, polimeruose, gali būti daug adsorbuotos drėgmės. Džiovinimas atliekamas maždaug 80 laipsnių Celsijaus temperatūroje, laikymo laikas yra 3 valandos. Riebalų šalinimas jau atliekamas vakuuminėje kameroje paruošiamasis etapas. Riebalų šalinimo technologija apima ritinio išvyniojimą ir švytėjimo iškrovą. Kaip rodo tyrimų rezultatai, atkaitinimas polimero paruošimo etape turi teigiamą poveikį nagrinėjamos medžiagos struktūrai, nes žymiai sumažėja vidinio įtempio rodiklis. Vakuuminis ritininis metalizavimas turėtų būti atliekamas, išskyrus tai, kad ruošinio paruošimo etape gali susidaryti raukšlės, nes jas galima pavadinti defektais.
  3. Aktyvinimo paviršiaus apdorojimo etapas. Vakuuminis plastiko ir kitų medžiagų metalizavimas apima paviršiaus aktyvavimą. Šiuo atveju gali būti naudojami įvairūs aktyvinimo būdai, kurių pasirinkimas priklauso nuo pačios medžiagos savybių. Šis procesas Sukurta padidinti paviršiaus sukibimą.
  4. Medžiagos užtepimas ant paviršiaus. Daugeliu atvejų aliuminio ar kito lydinio vakuuminis metalizavimas vyksta varžinio garavimo metodu, veikiant temperatūrai. Volframo garinimo technologija naudojama daug rečiau, nes ji apima terpės kaitinimą iki žemos temperatūros, dėl ko garintuvas sunaikinamas per trumpiausią įmanomą laiką.
  5. Paskutinis etapas susijęs su metalizacijos kokybės kontrole. Jei naudojamas sluoksnis yra dekoratyvinio pobūdžio, tada daugeliu atvejų kokybės kontrolę sudaro optinių savybių registravimas. Be to, atkreipiamas dėmesys į purškimo vienodumą, paviršinio sluoksnio ir struktūros sujungimo stiprumą.


Vakuuminio metalizavimo rezultatas

Plastikų ir kitų medžiagų vakuuminio metalizavimo technologija yra sudėtinga, norint gauti aukštos kokybės paviršių, reikia laikytis visų apdorojimo sąlygų.

Vakuuminės metalizacijos taikymo sritis

Svarstydami šios technologijos taikymo sritį, atkreipiame dėmesį, kad ji gali būti naudojama šioms medžiagoms padengti:

  1. plastikas;
  2. aliuminio;
  3. įvairūs polimerai;
  4. stiklas;
  5. keramika;
  6. metalai

Labiausiai paplitusi metalizacija plastikiniai gaminiai. Taip yra dėl to, kad tokiu būdu gaminys iš pigaus plastiko įgyja daugiau patraukli išvaizda.

Jei reikia sutaupyti gamyboje, bet tuo pačiu užtikrinti aukštas dekoratyvines savybes, purškiamas aliuminis ar kiti metalai.

Pavyzdys – automobilių dalių, kurios naudojamos vidaus apdailai, gamyba. Kinijos ir Japonijos automobilių gamintojai jau seniai pradėjo naudoti aptariamą technologiją, kad sumažintų savo automobilių kainą. Tuo pačiu metu vakuuminė metalizacija naudojama ne tik dekoratyviniais tikslais dėl didesnio paviršiaus sluoksnio stiprumo, dalys tarnauja ilgiau ir sumažėja trinties laipsnis. Tačiau metalizavimas nepadidina viso polimero gaminio stiprumo.

Ši technologija taip pat naudojama gaminant įvairius namų apyvokos daiktus, nebrangius papuošalus. Plačiai paplitęs dėl to, kad per ilgą eksploatacijos laikotarpį paviršinis sluoksnis nesusidėvi. Anksčiau naudotos purškimo technologijos nenumatė didelio pagrindo ir dekoratyvinės dangos sukibimo.

Vakuuminio metalizavimo privalumai

Ši technologija turi gana daug privalumų:

  1. Galimybė automatizuoti procesą. Kaip minėta anksčiau, įdiegta įranga leidžia kiek įmanoma labiau automatizuoti nagrinėjamą procesą, taip sumažinant defektų dėl žmogiškosios klaidos tikimybę.
  2. Gautas paviršius bus vienodas, o tai užtikrina patrauklią detalės išvaizdą ir aukštą našumą. Paprastai po metalizavimo polimerų paviršius primena poliruotą metalą.
  3. Jei laikomasi purškimo technologijos, paviršinis sluoksnis gali išsilaikyti daugelį metų. Kokybės kontrolės stadija pašalina paviršinio užpurkšto sluoksnio atskilimo ar greito jo dilimo galimybę.
  4. Tokiu būdu galite suteikti gaminiui daugiausiai skirtingos savybės: atsparumas korozijai, elektros laidumas, sumažinti trintį, padidinti paviršiaus kietumą. Daugeliu atvejų detalėms dekoruoti naudojama vakuuminė metalizacija.
  5. Pagrindinės pagrindo eksploatacinės savybės praktiškai nesikeičia. Džiūvimo stadijoje medžiaga kaitinama iki tokios temperatūros, kuri nesukels jos struktūros pertvarkymo.
  6. Technologiją galima pritaikyti apdailos etapas detalės gamyba. Jei visi etapai atliekami teisingai, nereikia tobulinti apdorojamų dalių.

Jei atsižvelgsime į trūkumus, turėtume atkreipti dėmesį į purškiamosios medžiagos perėjimo iš vienos būsenos į kitą proceso sudėtingumą. Reikiamas sąlygas galima užtikrinti tik montuojant speciali įranga. Todėl praktiškai neįmanoma atlikti vakuuminio metalizavimo savo rankomis, tuo pačiu užtikrinant aukštos kokybės paviršių.

Apibendrinant pažymime, kad net nedidelis metalo sluoksnio storis ant polimerinės dangos gali suteikti polimerams metalinį blizgesį ir elektrinį laidumą bei apsaugoti konstrukciją nuo saulės spindulių poveikio ir atmosferos senėjimo. Tokiu atveju sukurtas sluoksnis gali būti tik kelių milimetro dalių storio, dėl ko gaminio svoris praktiškai nesikeičia. Be to, vakuuminis metalizavimas leidžia gauti visiškai unikali medžiaga, kuris pasižymės lankstumu ir lengvumu bei metalams būdingomis savybėmis.

Vakuuminis purškimas – tai medžiagos (jos dalelių) perkėlimas ant kieto paviršiaus. Tai atliekama konvekciniu judėjimu, kurio slėgis yra apie 1 Pa. Purškiant kiekviena dalelė elgiasi visiškai skirtingai. Vieni sugeba atsispindėti nuo purškiamo paviršiaus, kiti – prisitaikyti, tačiau po kurio laiko visiškai palieka paviršių. Ir tik nedidelė dalis galės įsitvirtinti apdulkinamos medžiagos kūne, todėl vakuuminio nusodinimo įrengimas yra gana sudėtingas. sudėtinga įranga. Jei kartu su aukšta temperatūra naudojate daug energijos, tačiau tuo pat metu turite mažą medžiagos cheminį giminingumą, tada dauguma dalelių atsispindės paviršiuje.

Vakuuminio purškimo įrengimo ypatybės

Temperatūra, virš kurios atsispindi visas purškiamų dalelių tūris, taip pat dalelės, kurios negali sąveikauti su medžiaga, vadinama kritiniu vakuuminio purškimo temperatūros tašku. Purškimo metu būtina atidžiai stebėti, kad temperatūros žymė nepasiektų didžiausios nepriimtinos vertės.

Ši vertė visiškai priklauso nuo medžiagos kilmės, savybių darbinis paviršius, jos būklė. Todėl norint, kad įrengiant vakuuminį nusodinimą būtų galima naudoti aukščiausią temperatūros vertę, tai būtina geros būklės apdirbimo plokštuma, tada medžiagos plėvelė bus pagaminta gana profesionaliai ir patvari.

Plėvelių naudojimas vakuuminio nusodinimo įrenginyje

Taip pat yra kritinio slėgio tankio sąvoka. Kritinis slėgio tankis yra mažiausia tankio vertė, kuriai esant plėvelė adsorbuojama ir nebegali priimti purškiamų dalelių. Pagrindinė purškimo užduotis – nepasiekti tokio tankio, kad medžiaga, ant kurios užtepamos apdulkintos dalelės, jų nepriimtų dėl savo prastų techninių savybių.

Plėvelės pagal struktūrą skirstomos pagal nusodinimo kokybę, technines charakteristikas ir medžiagos kilmę. Filmai yra:

Amorfinis;
- monokristalinis;
- polikristalinis.

Amorfinės yra tos plėvelės, kurios turi stiklinę dangą. Monokristalinės plėvelės turi kietesnį paviršių ir savo funkcijomis praktiškai yra puslaidininkiai. Polikristalinės plėvelės apima lydinius, metalus ir Si. Kai įrengiamas vakuuminis nusodinimas, daugiausia naudojamos monokristalinės plėvelės, nes jos turi geriausias technines charakteristikas ir eksploatacijos metu gali atlaikyti gana dideles apkrovas.

Vakuuminio purškimo įrenginių veikimo principas

Siekiant išsaugoti vakuuminio nusodinimo technines savybes ir charakteristikas, po nusodinimo procedūros naudojamas atkaitinimas (nepažeidžiant vakuumo), kai yra veikiamas aukšta temperatūra, nes ši procedūra gana gerai padeda išsaugoti naudingų savybių purškiamos medžiagos. Šio atkaitinimo temperatūra kelis kartus aukštesnė už temperatūrą, kurioje vyko vakuuminis nusodinimas.

Įrengus vakuuminį nusodinimą, specialistai iš vienos ar kelių medžiagų stengiasi sukurti tokią paviršiaus struktūrą, kuri gali padaryti ją daug geresnę ir efektyvesnę. Vakuuminio nusodinimo metu, priklausomai nuo plėvelės uždėjimo būdo, naudojami periodinio, pusiau nepertraukiamo ir nuolatinio ekspozicijos metodai. Patogiausias ir efektyviausias yra nuolatinio poveikio metodas.

Vakuuminiai purškimo įrenginiai turi daug funkcijų. Pirmiausia sukuriamas vakuumas, tada išpurškiama ir išgarinama plėvelės medžiaga, transportuojamos detalės, tiekiama elektra, stebimas vakuuminio nusodinimo režimas, plėvelės savybių režimas.

Vakuuminio purškimo montavimo įrenginys

Paprastai visa šio tipo įranga yra panašios konstrukcijos, susidedančios iš daugybės elementų. Pagrindinis darbinis korpusas gali būti vadinamas horizontalia kamera, kurioje vyksta purškimas dėl joje esančio technologinio įrenginio. Dujų paskirstymo ir siurbimo sistemos suprojektuotos taip, kad užtikrintų reikiamą vakuumą. Svarbūs įrangos eksploataciniai komponentai, be kita ko, yra šaltiniai, užtikrinantys apdorojamų medžiagų garavimą arba purškimą.

Bet koks vakuuminio nusodinimo įrenginys turi maitinimo sistemą ir blokuoja darbinius elementus, atsakingus už įrangos įjungimą/išjungimą. Maitinimo spinta yra atokiau nuo įrangos. Reikiamas nusodinimo greitis ant plėvelių, jų storis, dalių temperatūra ir darbinė temperatūra, o kitus indikatorius reguliuoja iš anksto įdiegta stebėjimo ir valdymo sistema. Visi šiai sistemai priklausantys jutikliai yra tarpusavyje sujungti vienu mikroprocesoriumi.

Instaliacijose taip pat sumontuoti specialūs transportavimo elementai, kurių pagalba detalės pristatomos į kamerą arba iš jos. Įvairūs pagalbiniai vakuuminio purškimo įrenginių įtaisai, įskaitant ekranus, manipuliatorius, sklendes, sumontuotas darbo kameros viduje, dujų valymo įrenginius ir kitus elementus, taip pat yra neatskiriama įrangos dalis. Apdorotos medžiagos yra ant pagrindų, kurie sukasi aplink būgną ant specialių laikiklių. Vieno būgno sukimosi metu kiekvienas substratas praeina per garavimo zoną iš skirtingų pusių.

Pagrindinis funkcinis tikslas vakuuminis montavimas, yra techninio vakuumo sukūrimas ir palaikymas, kuris pasiekiamas išpumpuojant mišinį iš sistemos. Platus pritaikymas Vakuuminiai įrenginiai randami metalurgijos, tekstilės, chemijos, automobilių, maisto ir farmacijos pramonėje. Pagrindinės instaliacijos dalys yra siurblys, skydelis su filtrais ir kameros valdymo blokas.

Navigacija:

Vakuuminių įrenginių taikymas

Vakuuminiai įrenginiai gali būti naudojami laboratoriniams tyrimams. Įeina į mikroskopus, chromatografus, garintuvus ir filtravimo sistemas. Šiems tikslams vienetas, kuris neužims didelis plotas. Tokių vienetų našumas nėra pirmoje vietoje. Dažniausiai tai yra forvakuuminis arba turbomolekulinis siurblys. Dirbant su agresyviomis dujomis geriausias variantas- membraninis siurblys.

Vakuuminiai įrenginiai atlieka svarbų vaidmenį tikrinant įrangą. Jie užtikrina reikiamą pakilimo į orlaivį greitį. Kad kilimo ar tūpimo procesas vyktų sėkmingai, būtina užtikrinti greitas greitis siurbimas.

Sausieji siurbliai naudojami puslaidininkių ir nusodinimo vakuuminiams įrenginiams, medžiagų nusodinimui. Idealiai tinka sukurti itin aukštą vakuumą. Tai apima turbomolekulinius ir kriogeninius siurblius.

IN metalurgijos pramonė siurbliai, kurių pakanka pralaidumas. Jie turi būti atsparūs dilimui, nes sistemoje yra dulkių ir nešvarumų. Sraigtiniai ir sraigtiniai siurbliai, atliekantys priekinį vakuuminį siurbimą, puikiai susidoros su pramoninėmis užduotimis. Galima naudoti difuzinius siurblius.

Vakuuminis įrenginys 976A yra laboratorinio tipo. Jis skirtas asfaltbetonio vandens prisotinimui laboratorinėmis sąlygomis nustatyti. Darbinis kameros tūris yra 2 litrai. Vakuuminis įrenginys gali sukurti galutinį vakuumą, kurio vertė yra 1x10-2.

Vakuuminių instaliacijų elementai

Vakuuminiai įrenginiai sukuria ir palaiko darbinį vakuumą tam tikrame sandariame tūryje. Paprastai šiam tikslui naudojami elementai, kurių paskirtis yra tokia pati. įvairių tipų instaliacijos. Juose yra valdymo blokas su valdymo stovu, vakuuminis blokas, antrinis dangtelis, aušinimo sistemos ir vakuuminė sistema bei dangtelio pakėlimo pavara. Vakuuminė sistema susideda iš bet kokio tipo siurblio, vakuuminio bloko, vamzdynų, vakuumo matuoklio ir elektromagnetinio nuotėkio.

Vakuuminiai įrenginiai Busch

Busch vakuuminiai įrenginiai, visų pirma, yra aukštos kokybės vakuuminiai siurbliai. Įmonė gamina tokius agregatus kaip R5 vakuuminio siurblio rotacinis mentelės modelis. Ji kitokia aukštos kokybės ir produktyvumą. Maksimalus įrenginio slėgis svyruoja nuo 0,1 iki 20 hPa. Terpės siurbimo greitis siekia 1800 m3/val. Antra, tai yra kumštiniai siurbliai ir kompresoriai. Vienas iš tokių yra Mink modelis. Plačiai naudojamas pramonėje. Ypač ten, kur būtina palaikyti pastovų vakuumo lygį. Didžiausias slėgis svyruoja nuo 20 iki 250 hPa. Siurbimo greitis gali siekti 1150 m3/val.

Vakuuminiai įrenginiai Bulat

Vienas iš įrenginių, skirtų plonasluoksnėms dangoms padengti, pavyzdys yra Bulat modelis. Jis padengia plėvelę vakuumo-plazmos metodu. Gali gaminti dangą per kitas elektrai laidžias medžiagas. Tai molibdenas, cirkonis, nitridas ir karbonitridas. Iš pradžių modelis buvo sukurtas metaliniams protezams dengti. Įrenginys apima siurblinę, priekinį vakuuminį įrankį ir susijusią elektros įrangą.

Kiti vakuuminių sistemų gamintojai

Agilent Technologies yra viena didžiausių vakuuminės įrangos gamintojų. Įmonė gamina vakuuminius siurblius, nuotėkio detektorius, vakuumo matuoklius, vakuumines alyvas ir kitus sistemų komponentus.

Air Dimensions Inc. specializuojasi masinėje aukštos kokybės diafragminių siurblių, kurie atlieka korozinių dujų mėginių ėmimą, bei sausųjų membraninių kompresorių gamyboje.

Edwards gamina laboratorinę ir pramoninę vakuuminę įrangą. Tarp jų yra vakuuminiai siurbliai, vakuumo matuokliai ir kt. pagalbinė įranga. Garsus dėl savo išleidimo platus asortimentasįvairių tipų siurbliai.

Vakuuminio purškimo įrenginiai

Naudojant vakuuminį nusodinimo įrenginį (VSP), įvairios dalys padengiamos dangomis, kurios atlieka laidžias, izoliacines, atsparias dilimui, barjerines ir kitas funkcijas. Šis metodas yra labiausiai paplitęs tarp kitų mikroelektronikos procesų, kuriuose naudojama metalizacija. Tokių įrenginių dėka galima gauti antirefleksines, filtravimo ir atspindinčias dangas.

Kaip dengimo medžiagas galima naudoti aliuminį, volframą, titaną, geležį, nikelį, chromą ir kt. Jei reikia, į terpę galima įpilti acetileno, azoto ir deguonies. Aktyvinimas cheminė reakcija dujų kaitinimo, jonizacijos ir disociacijos metu. Po dengimo procedūros papildomo apdorojimo nereikia.

UVN-71 P-3 įrenginys gali gaminti technologinis purškimas. Ji dalyvauja serijinėje įvairių filmų grandinių gamyboje. Su jo pagalba didelio vakuumo sąlygomis gaminamos plonos plėvelės. Naudojamas varžinis metalų išgarinimo metodas.

UV-24 vakuuminis įrenginys atlieka laboratorinius asfaltbetonio tyrimus. Padeda nustatyti jo kokybę. Išskirtinis bruožasšio įrenginio - yra dvi pumpuojamos talpyklos, kurios yra sujungtos viena su kita.

Magnetroninis purškimas

At magnetroninis purškimas Plona plėvelė nusodinama naudojant katodinį purškimą. Prietaisai, naudojantys šį metodą, vadinami magnetroniniais dulkintuvais. Šis įrenginys gali purkšti daugybę metalų ir lydinių. Kai naudojamas įvairiose darbo aplinkose su deguonimi, azotu, anglies dioksidu ir kt. gaunamos skirtingos kompozicijos plėvelės.

Jonų purškimas

Jonų instaliacijos veikimo principas vakuume yra kietųjų kūnų bombardavimas jonais. Padėjus substratą į vakuumą, ant jo krenta atomai ir susidaro plėvelė.

Kiti purškimo būdai

Vakuuminis purškimas gali būti atliekamas naudojant periodinius ir nuolatinis veiksmas. Periodiškai veikiantys įrenginiai naudojami tam tikram perdirbtų produktų skaičiui. Masinėje arba serijinėje gamyboje naudojami nuolatiniai įrenginiai. Yra vienos ir kelių kamerų purškimo įrangos tipai. Kelių kamerų įrenginiuose purškimo moduliai yra išdėstyti nuosekliai. Visos kameros yra apipurškiamos tam tikra medžiaga. Tarp modulių yra oro užrakto kameros ir transportavimo konvejerio įtaisas. Jie atlieka vakuumo susidarymo, plėvelės medžiagos išgarinimo ir transportavimo operacijas atskirai.

Vakuuminiai įrenginiai

VVN 12 tipo vakuuminis vandens žiedinis siurblys siurbia orą, neagresyvias dujas ir kitus mišinius, kurių negalima išvalyti nuo drėgmės ir dulkių. Į įrenginį patenkančių dujų valyti nereikia.

Vakuuminis vožtuvas AVZ 180 yra universalus, turi geras rodiklis maksimalus liekamasis slėgis, lengvas ir greitas bei kompaktiškas.

Vakuuminio ritininio vožtuvo AVZ 180 techninės charakteristikos.

Vakuuminis įrenginys AVR 50 gali išsiurbti orą, neagresyvias dujas, garus ir garų-dujų mišinius iš vakuuminių erdvių. Jis nėra skirtas pirmiau minėtiems junginiams siurbti iš vienos talpyklos į kitą. Jį sudaro du siurbliai: NVD-200 ir 2NVR-5DM.

 Vakuuminis nusodinimas pagrįstas nukreipto panaudotos medžiagos dalelių (atomų, molekulių, grupių) srauto ant gaminių paviršiaus sukūrimu ir jų kondensacija.
Procesą sudaro keli etapai: purškiamos medžiagos ar medžiagos perėjimas iš kondensuotos fazės į dujinę, dujų fazės molekulių perkėlimas į gaminio paviršių, jų kondensacija ant paviršiaus, branduolių susidarymas ir augimas. , ir plėvelės formavimas.
  Vakuuminis purškimas- purškiamos medžiagos dalelių perkėlimas iš šaltinio (vietos, kur ji perkeliama į dujinę fazę) į dalies paviršių atliekamas tiesiomis trajektorijomis 10 -2 Pa ir žemiau vakuume (vakuuminis garinimas) ir difuzijos bei konvekcinio perdavimo būdu plazmoje esant 1 Pa slėgiui (katodinis dulkinimas) ir 10 -1 -10 -2 Pa (magnetrono ir jonų plazmos dulkinimas). Kiekvienos purškiamos medžiagos dalelės likimas susidūrus su detalės paviršiumi priklauso nuo jos energijos, paviršiaus temperatūros ir plėvelės bei detalės medžiagų cheminio giminingumo. Atomai ar molekulės, kurie pasiekia paviršių, gali atsispindėti nuo jo arba adsorbuotis ir po kurio laiko jį palikti (desorbcija), arba adsorbuoti ir suformuoti ant paviršiaus kondensatą (kondensatas). Esant didelei dalelių energijai, aukštai paviršiaus temperatūrai ir mažam cheminiam giminingumui, dalelė atsispindi paviršiuje.
 Detalės paviršiaus temperatūra, virš kurios nuo jos atsispindi visos dalelės ir nesusidaro plėvelė, vadinama kritine vakuuminio nusodinimo temperatūra; jo vertė priklauso nuo plėvelės medžiagų pobūdžio ir detalės paviršiaus bei nuo paviršiaus būklės. Esant labai mažam išgaravusių dalelių srautui, net jei šios dalelės yra adsorbuotos paviršiuje, bet retai susitinka su kitomis panašiomis dalelėmis, jos yra desorbuojamos ir negali suformuoti branduolių, t.y. plėvelė neauga. Kritinis išgaravusių dalelių srauto tankis tam tikrai paviršiaus temperatūrai yra mažiausias tankis, kuriam esant dalelės kondensuojasi ir sudaro plėvelę.
  Purškiamų plėvelių struktūra priklauso nuo medžiagos savybių, paviršiaus būklės ir temperatūros bei nusodinimo greičio. Plėvelės gali būti amorfinės (stiklinės, pavyzdžiui, oksidai, Si), polikristalinės (metalai, lydiniai, Si) arba monokristalinės (pavyzdžiui, puslaidininkinės plėvelės, gautos naudojant molekulinio pluošto epitaksiją). Siekiant supaprastinti struktūrą ir sumažinti vidinius plėvelių mechaninius įtempius, padidinti jų savybių stabilumą ir pagerinti sukibimą su gaminių paviršiumi, iš karto po nusodinimo, nepažeidžiant vakuumo, plėvelės atkaitinamos šiek tiek aukštesnėje nei paviršiaus temperatūra. nusėdimas. Dažnai daugiasluoksnės plėvelės konstrukcijos iš įvairių medžiagų sukuriamos naudojant vakuuminį nusodinimą.
  Vakuuminis purškimas naudojamas puslaidininkinių mikroschemų plokštuminėje technologijoje, plonasluoksnių hibridinių grandinių, pjezoelektrinių gaminių, akustoelektronikos ir kt. gamyboje (laidaus, dielektriko, apsauginius sluoksnius, kaukes ir kt.), optikoje (atspindinčių, atspindinčių ir kitų dangų dengimas), ribotai - metalizuojant plastikinių ir stiklo gaminių paviršių, tonuojant automobilių stiklus. Vakuuminio nusodinimo metodu naudojami metalai (Al, Au, Cu, Cr, Ni, V, Ti ir kt.), lydiniai (pvz., NiCr, CrNiSi), cheminiai junginiai(silicidai, oksidai, boridai, karbidai ir kt.).

 
Ryžiai. P2.1.

 Jie naudoja vakuuminiam nusodinimui technologinė įranga periodinis, pusiau tęstinis ir nenutrūkstamas veiksmas. Nustatymai periodinis veiksmas atlikti vieną plėvelės uždėjimo ciklą su tam tikru pakrautų gaminių skaičiumi. Serijinėje ir masinėje gamyboje naudojami nuolatiniai įrengimai. Jie būna dviejų tipų: kelių kamerų ir kelių padėčių vienos kameros. Pirmieji susideda iš nuosekliai išdėstytų nusodinimo modulių, kurių kiekviename nusodinamos tam tikrų medžiagų plėvelės arba atliekamas jų terminis apdorojimas ir kontrolė. Moduliai yra tarpusavyje sujungti oro užrakto kameromis ir transportavimo konvejeriu. Kelių padėčių vienos kameros įrenginiuose yra kelios purškimo stotys (esančios vienoje vakuuminėje kameroje), sujungtos konvejeriu arba rotaciniu transportavimo įrenginiu. Pagrindiniai vakuuminio nusodinimo įrenginių komponentai ir sistemos yra: nepriklausomi įrenginiai, atliekantys nurodytas funkcijas:
 ·vakuumo kūrimas;
 ·plėvelės medžiagos išgarinimas arba purškimas;
 ·dangos transportavimas ir nusodinimas;
 ·vakuuminio nusodinimo režimų ir plėvelės savybių valdymas;
 ·maitinimas.

  Vakuuminio purškimo įrenginiai

  Vakuuminis įrenginys, skirtas DV-502B serijos varžiniam nusodinimui (A2.2 pav.) (šis įrenginys yra stalinis)


Ryžiai. P2.2.

 Įrenginys VATT1600-4DK (P2.4 pav.) skirtas dengti kombinuotą dangą, kurią gali sudaryti metalinis sluoksnis, šio metalo junginio sluoksnis (oksidas, nitridas, karbidas) ir SiOx sluoksnis.


Ryžiai. P2.3.

 Taikoma įvairūs ryšiai titano, galima išgauti įvairių aukso, mėlynos, žalios, juodos ir kai kurių kitų spalvų atspalvių (A2.4. pav.). Dangos gali būti dedamos ant lakštų nerūdijančio plieno su bet kokiu paviršiaus apdorojimu: veidrodiniu, poliruotu, dekoratyvinės tekstūros arba įprastu matiniu. Vakuuminio įrenginio matmenys leidžia purkšti 1500x3000 mm matmenų lakštus. Po purškimo lakštus galima uždengti lipnia apsaugine plėvele. Purškimo kaina nuo 700 rub./kv.m.

 

Ryžiai. P2.4. Vakuuminio nusodinimo taikymas.

Nerūdijantis plienas:

  Titano nitrido nusodinimui vakuuminiu būdu naudojamas nerūdijančio plieno pagrindas.
 ·elegancija ir puošnumas;
 ·atsparumas korozijai, atsparumas atmosferos poveikiui;
 ·atitiktis griežčiausiam higienos reikalavimus;
 ·lengva priežiūra ir ilgaamžiškumas;
 ·atsparumas karščiui ir priešgaisrinė sauga;
 ·puikus derinys su kitomis apdailos medžiagomis (stiklu, plastiku, medžiu, akmeniu).

Specifikacijos:

 ·Pagrindo medžiaga – nerūdijantis plienas, 08Х18Н10 (AISI 304);
 ·Pagrindo storis 0,5 mm – 1,5 mm;
 ·Dangos titano nitridas, storis 0,2-6 mikronai;
 ·Dangos spalva – įvairūs aukso atspalviai;
 ·Šviesos sklaida – nuo ​​veidrodžio iki matinės;
 ·Mechaninės savybės – leidžia pakartotinai lenkti ir šaltai štampuoti;
 ·Atsparumas oro sąlygoms – mažiausiai 50 metų.

Medžiagos gavimo būdas

 Nerūdijančio plieno TIN, TiO2 ir TiON danga gaunama jonų plazmos purškimo būdu vakuuminėje kameroje.
 Nerūdijančio plieno lakštai po išankstinio apdorojimo, kuris užtikrina aukštą dangos atspindį, dedami į sandarią vakuuminę kamerą. Purškimo proceso metu kameroje susidaro gilus vakuumas, kuris užtikrina norimą dangų spalvą ir ilgaamžiškumą.
 Jonų ir plazmos purškimo metu didelės energijos plazmos jonai išmuša titano atomus nuo titano lakšto paviršiaus, kurie, eidami per labai retą azoto arba deguonies debesį, oksiduojasi ir yra įterpiami į substrato medžiagą.
 Šis procesas užtikrina gerą lipnumą ir dekoratyvinės savybės dangos.
 Vakuuminio nusodinimo technologijos sunaudoja itin daug energijos ir daugelyje šalių tampa nišiniu produktu. Daugelis kompanijų vakuuminį purškimą pakeičia našesniu ir pigesniu atmosferos plazminiu purškimu.
  Medžiagos savybės ir savybės:
 Aukštas atsparumas atmosferai ir antikorozinis dekoratyvinė danga patvirtintas 1996-09-18 atitikties sertifikatu GOST Nr.СХ02.1.3,0040. ir yra 50 metų miesto atmosferoje;
  Galima pasiekti bet kokią spalvą, bet procesas pritaikyta trims pagrindinėms spalvoms: imituojanti aukso spalvą - TiN danga, mėlyna - TiO2 danga, imituojanti šviežio vario spalvą - TiON danga;
 Dangos atspindėjimas - 60-70%;

Programos:

 ·Bažnyčių kupolų ir pastatų stogų dengimas;
 ·Lauko reklama (plakatai, tūrinės ir plokščios raidės iš nerūdijančio plieno);
 ·Dekoratyvinis pastatų ir interjero dizainas;
 ·Kultūros paminklų restauravimas;
 ·Suvenyrų ir aksesuarų fragmentų gamyba.
  Vakuuminis nusodinimas naudojamas gaminiams, pagamintiems tiek iš juodųjų metalų, tiek iš kitų metalų yra naudojamos įvairios dangos, įskaitant auksą ir sidabrą (P2.5 pav.);

 

Ryžiai. P2.5. Vakuuminio nusodinimo taikymas.

  Dengimo medžiagos:
  TiN- titano nitridas (auksinė-bronzinė, padidintas atsparumas dilimui);
  TiOx1Cx2Nx3- titano karbonidas
  Gr- chromas (baltas);
  TiOx- titano oksidas (mėlynas, daugiaspalvis, perlamutrinis);
  NiGr- nichromas (šviesiai pilkas);
  ZrN- cirkonio nitridas (šviesiai auksinis);
 also aliuminio, vario ir kt., kliento pageidavimu.
 Spalva, kietumas ir kiti dangos parametrai gali skirtis priklausomai nuo platus asortimentas medžiagos ir atspalviai.
 Svarbios mikroschemų charakteristikos yra greitis, elektriniai kontaktai, matricos formatas ir kt. Reklamuoti vieną iš labiausiai svarbus parametras– našumas – būtina padidinti elektros kontaktų laidumą. Dauguma paprastu būdu Tai atliekama vakuuminiu elementų nusodinimu per laisvas kaukes. Auksas turi labai gerą laidumą, todėl galima padidinti informacijos perdavimo greitį.

„Intel“ PRAM atminties lustas (A2.6 pav.)


 Medžiaga: auksas (sidabras).

 
Ryžiai. P2.6. Intel PRAM atminties lustas

Paprasti guoliai išcentriniai siurbliai(A2.6 pav.)

 Svarbiausia guolio savybė yra jo tarnavimo laikas. Norėdami jį padidinti, buvo sukurti slydimo guoliai speciali technologija detonacinis purškimas naudojant nanomiltelius. Detonacinio purškimo procese buvo gautos nanostruktūrinės dangos, kuriose monokarbido kiekis yra 62%. Tokių dangų trinties ir nusidėvėjimo vandenyje bandymai parodė, kad jų trinties koeficientas yra mažesnis, didelė apkrova užstrigimas, palyginti su įprastu keraminiu milteliniu dažymu.
 Technologijos: vakuuminis nusodinimas
 Pramonė: elektronika ir elektros inžinerija
 Medžiaga: greitai sukietėjantys magnetiniai milteliai BZMP Nd-Fe-B sistema.


Ryžiai. P2.6. Rankovės guolis

Didelio greičio purškimas

  Greitas purškimas liepsna pagrįstai laikomas moderniausia purškimo technologija. Karbido dangos, dengtos didelio greičio purškimo metodais, visais atžvilgiais pranašesnis už galvanines dangas, kurio kūrimo procesas pripažįstamas itin kancerogeniškas.
 Devintojo dešimtmečio pradžioje atsirado greitaeigiai purškimo įrenginiai, paprastesnio dizaino ir pagrįsti klasikinė schema Skystas raketinis variklis, kurio dujų srauto greitis didesnis nei 2000 m/s. Dangos tankis siekia 99%. Naudojami karbidų milteliai, metalų karbidai, lydiniai Ni, Cu ir kt. .1,5 MPa, ir įtrauktas į purkštukų aparato konstrukciją Laval antgalis. Fig. P2.7. Pateikiama VSN sistemos purkštuvo schema.


Ryžiai. P2.6. Greitaeigio miltelių purkštuvo schema:
1 - miltelių tiekimas (ašinis);
2 - deguonies tiekimas;