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【真空:镀膜】真空镀膜机的真空室该如何设计

发表时间:2020-12-22 16:30

真空镀膜机想来来大家都存有疑惑,今天来讨论的是关于真空镀膜设备真空室的设计问题,要是您有兴趣了解的话可以一起来看看下面的内容。

  真空镀膜技术是在真空条件下采用物理或者化学方法,使物体表面获取所需膜体,真空镀膜技术根据其采用方法的不同各分成蒸发镀、溅射镀、离子镀、束流沉积以及分子束外延等,这次分析的镀膜设备采用的是磁控溅射镀膜。

真空室是真空镀膜机的主要部件之一。镀膜机真空室均配有各种元件,能够满足各种类型的真空镀膜的工艺要求。就像蒸发镀膜机真空室内置蒸发金属的装置的话,便能完成金属薄膜的蒸镀工艺。尽管镀膜机真空室的可能适配的工艺不同,但基本上它的组成离不开气缸、封头、法兰、管道、门、水冷等结构。

真空室是真空设备的一个主要组成部位,真空镀膜设备真空室设计主要考虑的就是密封性和可靠性,结构须要合理,真空设备的材料生产都是在真空室内进行的,材料对真空度的影响要小,设计不能马虎,要注意一些问题。

(一)焊接要求

根据需要,在该设备真空室的结构设计上也有所差别,常见有圆柱形、圆锥形、盒形等结构。对于我们的镀膜机真空室的焊接技术上,要求有基本五点:

为了防止镀膜机的外壳变形,真空室的非气密焊接一般用间断焊。

焊缝的总长度尽量短些,高度要大于真空室壳体的三分之一厚度,才能避免一些漏气的可能。

焊缝要便于做真空检漏工作。

尽量别在焊缝上开孔。

焊缝与焊缝间别存在交叉,两缝的中心线位置间应大于10cm的距离。

(二)主体材料

镀膜机真空室通常以金属轧制板材作为主要材料制作,作为真空室的主体材料要求可焊性、气密性要求比较高。对于一般的镀膜机真空室使用的主体材料通常是低碳钢、合金钢、铝和铜之类的金属或合金。而不锈钢则一般用于需要高真空、耐腐蚀的工艺的型号中。

(三)封头类型

作为镀膜机真空室的一个重要零件——封头,可与筒体焊接组成一个整体。真空镀膜设备的封头形式有球形、锥形、凸形、平盖形等封头类型。

(四)门的设计

为了便于设备的处理操作、方便各种机构在房间内的安装、取送材料等,在蒸发镀膜机真空室装设了门。作为可动件的门,常见的形式有凸形、球形、平盖形,等等。镀膜机真空室的门通常由密封门板、门链、法兰、密封圈等结构组成。根据镀膜机真空室外壳的结构,其门板有凸面、平面两种,形状上有圆形、矩形之分。矩形门的密封槽加工相对于圆形门来说比较不方便,所以一般适用在一些小型的真空镀膜设备中。法兰要做焊后精加工处理,才能避免法兰变形而影响到设备的整体密封性能。

门的开关可选配手动、自动的形式。通常的真空室都有夹紧系统,夹紧系统有偏心夹紧系统、丝杆螺母系统等类别。夹紧系统施加于密封圈以“预紧力”。但如果镀膜机真空室是钟罩型的话,就不需要有夹紧系统,因为它本身的重量就可以给密封圈足够的预紧力。在抽气真空之后的大气压作用于密封圈,其密封性就更有保障了。

尺寸较大的镀膜机真空室门受大气环境压力的影响更大,其密封圈更容易被损坏。比方说一个直径为两米的圆形门,它承受约为3 X 10N的作用力。所以对于密封槽的设计,应该避免密封圈受力过大。注意密封槽截面积要大于密封圈截面积,且密封圈结构变形允许在30%的范围。

(五)水冷设计

镀膜机真空室上通常均设有水冷系统。由于一个镀膜机真空室有时会有较长时间处于一种高温状态下进行持续工作,为了可以防止设备壳体变形和保证真空密封性而设立。水冷系统结构形式有两种:一种是在真空室外壁装配冷却水套,另一种是将水管进行螺旋式地焊接在真空室的外壁上。

具体要选择哪种水冷系统,还得取决于设备的具体使用条件。如考虑焊缝修复方便性、观察方便性、工作真空高低程度、加热温度差异、设备结构差异之类的问题。在蒸发镀膜机真空室的热负载量较小时用水管冷却系统、热负载量较大时则用冷却水套系统来降温,也可以两种不同形式的水冷系统一起使用。

目前的真空镀膜机真空室的壳体形式以圆筒形居多,主要是因为其制造更简单,而且强度也不错。真空室的制造除了主要的整体板材之外,对于一些尺寸较小的筒体型真空室来说,它亦可用一种热轧的无缝钢管作为主体材料打造。在真空室焊制完成后,要做好矫直和整形工作,再根据用户具体需求来做成立式、卧式等形式的镀膜机真空室。


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