Proceso de limpieza al vacío | Requisitos del proceso de limpieza de la máquina de recubrimiento al vacío

- Mar 22, 2019-

Proceso de limpieza al vacío | Requisitos del proceso de limpieza de la máquina de revestimiento al vacío


La limpieza por vacío se define generalmente como el proceso de remover material no deseado de la pieza de trabajo o la superficie del material del sistema antes de un proceso de vacío. Es necesario limpiar la superficie de las piezas de vacío, ya que la fuente de gas y vapor causada por los contaminantes hará que el sistema de vacío no pueda obtener el grado de vacío requerido. Además, debido a la presencia de contaminantes, los componentes de vacío afectarán la resistencia de la conexión y el rendimiento del sellado.

A. Limpieza por vacío de limpieza

清洗5

Coloque la pieza de trabajo bajo presión normal o calentamiento al vacío. Para promover la evaporación de las impurezas volátiles en la superficie para lograr el propósito de la limpieza, el efecto de limpieza de este método está relacionado con la presión ambiental de la pieza, la duración del tiempo de retención en vacío, la temperatura de calentamiento, los tipos de contaminantes y los materiales de la pieza. . El principio es calentar la pieza de trabajo. Se mejora la desorción de las moléculas de agua y varias moléculas de hidrocarburos adsorbidas en la superficie. El grado de mejora de la desorción depende de la temperatura. En el vacío ultraalto, la superficie debe calentarse a más de 450 grados para una limpieza a escala atómica. El método de limpieza de calefacción es particularmente eficaz. Pero a veces, este tratamiento puede tener efectos secundarios. Como resultado del calentamiento, ciertos hidrocarburos pueden agregarse en agregados más grandes y descomponerse simultáneamente en escoria de carbono.


B. limpieza UV

清洗4

Los hidrocarburos en la superficie se descomponen por irradiación ultravioleta. Por ejemplo, la exposición al aire durante 15 horas puede producir una superficie de vidrio limpia. Si se coloca una superficie pre-limpiada adecuadamente en una fuente ultravioleta que genera ozono. Se puede formar una superficie limpia (proceso de limpieza) en unos pocos minutos. Esto sugiere que la presencia de ozono aumenta la tasa de limpieza. El mecanismo de limpieza es el siguiente: bajo irradiación ultravioleta, las moléculas de suciedad son estimuladas y disociadas, mientras que el ozono se genera y existe para producir oxígeno atómico altamente activo. Las moléculas de suciedad excitada y los radicales libres producidos por la disociación de la suciedad reaccionan con el oxígeno atómico. Forma moléculas más simples, más volátiles. Tales como H203, CO2 y N2. La velocidad de reacción aumenta con el aumento de la temperatura.


C. limpieza de descarga

清洗3

Este método de limpieza es ampliamente utilizado en la limpieza y desgasificación de sistemas de alto vacío y ultra alto vacío. Especialmente en el equipo de recubrimiento al vacío más utilizado. Use un alambre caliente o electrodo como fuente de electrones. La desorción con gas del bombardeo de iones y la eliminación de ciertos hidrocarburos se puede lograr aplicando una presión de polarización negativa a la superficie a limpiar. El efecto de limpieza depende del material del electrodo, la geometría y la relación con la superficie. Depende de la cantidad de iones por área de superficie y de la energía de los iones. Depende de la potencia eléctrica efectiva. Una cámara de vacío se llena con un gas inerte (típicamente gas Ar) de presión parcial apropiada. El propósito de la limpieza se puede lograr mediante bombardeo de iones a partir de una descarga luminiscente a baja presión entre dos electrodos adecuados. En el método. El gas inerte se ioniza y bombardea la pared de la cámara de vacío, otras partes estructurales de la cámara de vacío y el sustrato revestido, lo que puede evitar que ciertos sistemas de vacío se horneen a alta temperatura. Se puede lograr una mejor limpieza de ciertos hidrocarburos si se agrega oxígeno al gas cargado. El oxígeno se elimina fácilmente del sistema de vacío porque oxida ciertos hidrocarburos a un gas volátil. Los principales componentes de las impurezas en la superficie de los recipientes de acero inoxidable de alto vacío y ultra alto vacío son el carbono y los hidrocarburos. En general, el carbono no es volátil. Después de la limpieza química, es necesario introducir el gas de mezcla Ar o Ar + O2 para la limpieza por descarga incandescente, de modo que se puedan eliminar las impurezas de la superficie y el gas ligado a la superficie debido a la acción química. Limpieza en descarga incandescente. Los parámetros más importantes son el tipo de voltaje aplicado (CA o CC), el voltaje de descarga, la densidad de corriente, el tipo de gas llenado y la presión. Los parámetros más importantes son el tipo de voltaje aplicado (CA o CC), el voltaje de descarga, la densidad de corriente, el tipo de gas llenado y la presión. Los parámetros más importantes son el tipo de voltaje aplicado (CA o CC), el voltaje de descarga, la densidad de corriente, el tipo de gas llenado y la presión. La duración del bombardeo. La forma del electrodo y el material y la posición de las piezas a limpiar.


D. lavado de gas


1. Enjuague de nitrógeno

Cuando el nitrógeno se adsorbe en la superficie del material, el tiempo de adsorción es extremadamente corto debido a la pequeña energía de adsorción. Incluso si está adsorbido en la pared del dispositivo, es fácil de quitar. El tiempo de bombeo del sistema puede reducirse en gran medida utilizando esta propiedad del nitrógeno para limpiar el sistema de vacío. Por ejemplo, antes de que la máquina de revestimiento al vacío se coloque en la atmósfera, el nitrógeno seco se llena primero en la cámara de vacío y luego se llena en la atmósfera, luego el tiempo de bombeo del siguiente ciclo de bombeo se puede reducir casi a la mitad, la razón es que La energía de adsorción del nitrógeno es mucho más pequeña que la de las moléculas de gas de agua. Una vez que el nitrógeno se introduce en el vacío, las moléculas de nitrógeno se absorben primero por la pared de la cámara de vacío. A medida que se fija el sitio de adsorción, primero se llena con moléculas de nitrógeno, y las moléculas de agua adsorbidas son muy pequeñas, lo que acorta el tiempo de extracción. Si el sistema está contaminado por la salpicadura del aceite de la bomba del difusor, el sistema contaminado también se puede limpiar con un método de lavado con nitrógeno. En general, la contaminación del aceite puede eliminarse calentando el sistema mientras se limpia el sistema con nitrógeno.


2. Reacción de lavado de gas.


Este método es particularmente adecuado para la limpieza interna (eliminación de la contaminación por hidrocarburos) de grandes sistemas de acero inoxidable de ultra alto vacío. Para la cámara de vacío y los componentes de vacío de algunos sistemas de ultra alto vacío a gran escala, los métodos estándar para eliminar la contaminación de la superficie son la limpieza química, el asado del horno de vacío, la limpieza por descarga incandescente y el sistema de vacío de cocción de energía original, etc. Obtener la superficie limpia del estado atómico. Los métodos de limpieza y desgasificación anteriores se utilizan a menudo antes y durante la instalación del sistema de vacío. Después de la instalación (u operación) del sistema de vacío, es difícil desgasificar las diferentes partes en el sistema de vacío ya que se han arreglado. Una vez que el sistema está (accidentalmente) contaminado (principalmente por moléculas con un gran número atómico, como los hidrocarburos), generalmente se desmonta, procesa y luego se instala nuevamente. El proceso de gas de reacción se puede utilizar para la desgasificación en línea in situ. Su mecanismo de limpieza: el gas oxidante (O2, N0) y el gas reductor (H2, N H3) se mencionan en el sistema para realizar una limpieza química en la superficie del metal para eliminar la contaminación, a fin de obtener la superficie limpia del metal en estado atómico. La velocidad de oxidación / reducción de la superficie depende de la condición de contaminación y del material en la superficie del metal. La velocidad de reacción de la superficie se controla ajustando la presión y la temperatura del gas de reacción. Para cada sustrato, los parámetros precisos se determinan experimentalmente. Estos parámetros son diferentes para diferentes orientaciones cristalinas.

清洗1清洗2

Requisitos del proceso de limpieza de la máquina de recubrimiento al vacío


El material de vacío debe limpiarse antes del proceso de vacío para eliminar los contaminantes de la pieza o la superficie del material del sistema; También es muy necesario limpiar la superficie de las piezas de vacío, ya que la fuente de gas y vapor causada por los contaminantes no solo hará que el sistema de vacío no pueda obtener el grado de vacío requerido. Además, debido a la presencia de contaminantes, también afectará la resistencia y el rendimiento de sellado de la conexión de las piezas de vacío.

Los contaminantes pueden definirse como "cualquier sustancia o energía inútil". Según el estado físico de los contaminantes, se pueden dividir en sólidos, gases y líquidos, que existen en forma de película o partículas sueltas. En términos de sus propiedades químicas, puede estar en un estado iónico o covalente, puede ser inorgánico u orgánico.


Las superficies expuestas al aire son las más susceptibles a la contaminación. Hay muchas fuentes de contaminación. La adsorción, las reacciones químicas, los procesos de lixiviación y secado, los procesos mecánicos y los procesos de difusión y segregación contribuyen al aumento de contaminantes en la superficie de varios componentes.


Según la planta de procesamiento de revestimiento por vacío, los contaminantes comunes en la superficie de los materiales de vacío son los siguientes:


1. Grasa: lubricantes, fluidos de corte, grasa de vacío y otros contaminados durante el procesamiento, montaje y operación;

2, sustancias ácidas, alcalinas, salinas: sustancias residuales durante la limpieza, sudor de manos, minerales en agua, etc .;

3. Óxidos superficiales: óxidos superficiales formados por materiales colocados en el aire durante mucho tiempo o en aire húmedo;

4. Base de agua: sudor de las manos durante la operación, vapor de agua durante el soplado, saliva, etc .;

5, pulido de residuos y polvo y otra materia orgánica en el aire ambiente.


El propósito de limpiar estos contaminantes es mejorar la estabilidad de la máquina de revestimiento al vacío, para que el trabajo sea más fácil. De acuerdo con los requisitos, la superficie limpia se puede dividir en dos tipos: superficie limpia atómica y superficie limpia tecnológica.


En la máquina de revestimiento al vacío, antes de utilizar materiales de revestimiento, los materiales de revestimiento para hacer una limpieza de superficie simple pueden prolongar la vida útil de la máquina de revestimiento. Varios contaminantes no solo hacen que el sistema de vacío no pueda obtener el grado de vacío requerido, sino que también afectan la resistencia y el rendimiento de sellado de la conexión de las piezas de vacío. El trabajo de limpieza temprano en el lugar puede reducir muchos problemas, para evitar muchos problemas pequeños, la eficiencia del trabajo, la calidad del revestimiento de la máquina de revestimiento al vacío tiene un papel muy positivo. Puede mejorar en gran medida la estabilidad de trabajo de todas las paredes y otras superficies componentes en el sistema de vacío en diversas condiciones de trabajo.


IKS PVD, si lo desea, podemos sugerirle una máquina de limpieza adecuada para realizar el tratamiento previo del recubrimiento PVD, cualquier duda sobre la tecnología de vacío de pvd, contáctenos ahora, iks.pvd @ foxmail.com

微信图片_20190321134200