Kako smo ovladali vakuumskim magnetronskim taloženjem filmova. Vakumska metalizacija - opis tehnologije, uređaj i recenzije

Navigacija:

Proces vakuumsko taloženje sastoji se od grupe metoda za taloženje premaza (tankih filmova) u vakuum sfera, pri čemu dolazi do kompenzacije djelovanjem direktne kondenzacije pare uzrokovane elementom.

Postoje sljedeće faze vakuumskog taloženja:

  • Proizvodnja plinova (pare) iz komponenti koje proizvode kompenzaciju;
  • Transport pare do podloge;
  • Akumulacija para u podlozi i stvaranje prskanja;

Na listu metoda prskanja vakumski način uključuju sljedeće naučne i tehničke pokrete, a pored toga i brze vrste ovih operacija.

Spisak metoda termičkog spreja:

  • Isparavanje galvanskim snopom;
  • Isparavanje laserskim snopom.

Vakuumsko isparavanje luka:

  • Sirovina se isparava na katodnom mjestu, a za to je odgovoran električni luk;
  • Epitaksija pomoću molekularne zrake.

Rasipanje jona:

  • Originalne sirovine se raspršuju bombardiranjem ionskim snopom i udarom na podlogu.

Aplikacija

Kompenzacija vakuuma se koristi za razvoj komponenti u ravnini, uređaja i mehanizama operativnih premaza - provodnika, izolatora, otpornih na habanje, otpornih na koroziju, otpornih na eroziju, protiv trenja, protiv zagrijavanja, barijera i dr. Ove manipulacije se koriste za nanošenje ukrasnih premaza, na primjer, pri sastavljanju satova sa pozlaćenom površinom i premazivanju okvira za naočale. Jedna od glavnih operacija mikroelektronike, gdje se koristi u svrhu nanošenja provodnih slojeva (metalizacija). Kompenzacija vakuuma se koristi za ekstrakciju optičkih premaza: antirefleksnih, reflektirajućih, filterskih.

U naučnu i tehničku oblast može se uvesti hemijski aktivan gas, na primer acetilen (za potrebe prevlaka koje unose ugljenik), nemetal, vazdušni prostor. Chem. odgovor u ravnini supstrata pokreće se zagrevanjem, ili jonizacijom i disocijacijom gasova u jednoj od konfiguracija gasnog sistema.

Zahvaljujući primjeni metoda vakuumskog taloženja, dobiva se premaz čija debljina može biti nekoliko angstroma ili doseći mnogo mikrona, u pravilu, kao rezultat taloženja, površina ne zahtijeva dodatnu obradu.

Metode vakuumskog taloženja

Sudbina svakog zrna prskane komponente pri udaru o površinu, sastavne dijelove, ovisi o njegovoj energiji, ravni temperature i kemikalije. afiniteti filmskih elemenata i sastojaka. Atomi ili molekuli koji su stigli u ravan imaju svaku priliku ili da se reflektuju od nje, ili da se adsorbuju i, nakon određenog vremenskog perioda, da je napuste (desorpcija), ili da se adsorbuju i stvore kondenzat u ravni ( zaptivač). Pri visokim energijama zrna, visokoj temperaturi ravnine i beznačajnoj hemikaliji afiniteta, element se reflektuje od površine. Temperatura ravnine dijela, iznad koje se sve čestice odbijaju od njega i sloj se ne formira, naziva se ozbiljna temperatura vakuumskog taloženja, njen značaj ovisi o prirodi elemenata filma i ravni komponenti. , i o stanju aviona. Pri ekstremno niskim protocima isparivih elemenata, uključujući i slučaj kada se te čestice adsorbiraju u ravni, ali se rijetko javljaju kod drugih sličnih čestica, one se desorbiraju i ne mogu stvoriti jezgre, odnosno sloj uopće ne raste. Ozbiljna frekvencija strujanja komponenata isparavanja za datu temperaturu ravnine je najniža gustina pri kojoj se čestice kondenzuju i formiraju pokrivač.

Vakuumsko plazma prskanje

Prema ovoj metodi, tanki filmovi debljine 0,02-0,11 μm dobijaju se kao rezultat zagrijavanja, isparavanja i taloženja komponente na podlogu u odvojenoj komori pod pritiskom komprimiranog plina u njoj. U komori se uz pomoć vakuum pumpe stvara najveći efekat zaostalih gasova, otprilike 1,2x10-3 Pa.

Radna komora se sastoji od metalne ili staklene haube s vanjskim konceptom vodenog hlađenja. Komora se nalazi u centralnoj ploči i stvara vakuum zaštićenu vezu sa njom. Podloga u kojoj se vrši nanošenje je fiksirana na držač. Uz podlogu se nalazi grijač koji zagrijava podlogu do 2400-4400 °C kako bi se poboljšala adhezija nanesenog filma. Kondenzator uključuje grijač i izvor raspršene komponente. Prijelazni amortizer zatvara protok pare od isparivača do podloge. Kompenzacija traje sve vreme dok se zatvarač ne zalupi.

Za zagrijavanje raspršene komponente uglavnom se koriste 2 vrste isparivača:

  • Izmjenjivač topline s više žica ili dvije trake sa direktnim grijanjem od volframa ili molibdena;
  • Elektronsko-radijalni isparivači sa zagrijavanjem isparene komponente galvanskim bombardiranjem.

Eksplozivno isparavanje se koristi za taloženje filmova sa višekomponentnih elemenata. U tom slučaju, kondenzator se zagrijava do 15000 ° C i posipa prahom iz mješavine isparivih elemenata. Sličnom metodom moguće je dobiti kompozitne premaze.

Neki popularni elementi za oblaganje (na primjer, zlato) imaju slabo prianjanje na silicijum i druge poluvodičke elemente. U slučaju nekvalitetnog prianjanja evaporativnog elementa na podlogu, isparavanje se polaže u 2 sloja. Prvo se na podlogu nanosi sloj legure, koji ima odličnu adheziju za poluvodičku podlogu. Zatim se prska glavni sloj, u kojem je prianjanje na podsloj prethodno bilo odlično.

Jonsko-vakuumsko taloženje

Ova metoda se sastoji u raspršivanju elementa uzročne komponente prisutnog ispred negativnog potencijala zbog bombardiranja jonima neaktivnog plina koje nastaje prilikom pobuđivanja svjetlećeg pražnjenja unutar instalacije za vakuum taloženje.

Materijal negativno nabijene elektrode raspršuje se pod utjecajem ioniziranih atoma neaktivnog plina koji ga udara. Ovi raspršeni prelazni atomi se talože na vrh supstrata. Glavna prednost ionsko-vakuumske metode taloženja je odsustvo potrebe za zagrijavanjem isparivača do visoke temperature.

Mehanizam nastanka prelivog pražnjenja. Pražnjenje koje se raspada prati se u komorama sa niskim pritiskom gasa između 2 metalne elektrode, na koje se primenjuje visoki napon do 1-3 kW. U ovom slučaju negativna elektroda je obično uzemljena. Katoda je meta sa raspršenim elementom. Vazdušni prostor se prethodno evakuiše iz komore, zatim se gas pokreće do pritiska od 0,6 Pa.

Užareno pražnjenje je dobilo ime zbog prisustva takozvanog sjaja u meti (katodi). Ovaj sjaj je zbog veliki pad sposobnosti u bliskom sloju prostornog naboja u blizini katode. TC zona je u blizini Faraday regiona. tamno mjesto, pretvarajući se u pozitivni stupac, koji je samostalni dio pražnjenja, potpuno neprikladan od ostalih slojeva pražnjenja.

Pored anode, nalazi se i mali sloj prostornog naboja, nazvan anodni sloj. Drugi element međuelektrodnog razmaka je zahvaćen kvazineutralnom plazmom. Na sličan način se u kameri prati rasterski sjaj iz naizmjeničnih tamnih i svijetlih pruga.

Za prolaz struje između elektroda neophodna je stabilna emisija katodnih elektrona. Ova emisija može biti izazvana pod pritiskom zagrijavanjem katode ili zračenjem ultraljubičastom svjetlošću. Ova vrsta pražnjenja nije samoodrživa.

Vakuumsko premazivanje aluminijuma

U nekim slučajevima, posebno kod prskanja plastike, koristi se aluminij, a ovaj metal je prilično lagana sirovina i ni na koji način nije otporan na habanje, u ovom slučaju su potrebne određene posebne znanstvene i tehničke metode. Korisnik treba shvatiti da su slične komponente najbolje zaštićene od kontaminacije odmah nakon štancanja, a osim toga, nepoželjno je koristiti razne mazive i praškove u kalupima.

Vakuumsko taloženje metala

Metali koji mogu ispariti samo na temperaturi ispod njihove zone topljenja smiju se zagrijati jednosmjernom strujom, srebrni i zlatni aranžmani se isparavaju u šatl kupkama s tantalom ili volframom. Kompenzaciju je potrebno izvršiti u komori pod pritiskom manjim od 10-3 mm Hg. Art.

Vakuumsko jonsko-plazma raspršivanje

Za nastanak nezavisnog usijanog pražnjenja potrebno je izazvati emisiju elektrona sa katode primjenom visokog napona od 2-4 kW između elektroda. Ako primijenjeni napon premašuje jonizacijski kapacitet plina u komori (obično Ar), u ovom slučaju, kao rezultat sudara elektrona sa molekulima Ar, plin se jonizuje i formira pozitivno nabijene Ar+ jone. Kao rezultat, pojavljuje se malo vizualno pražnjenje i, posljedično, jako električno polje u području katodnog crnog prostora.

Ar+ joni, dobijajući energiju u predviđenoj zoni, nokautiraju atome katodnog elementa, istovremeno izazivajući emisiju bočnih elektrona sa katode. Upravo ova emisija čuva nezavisno pražnjenje sjaja. Prijelazni atomi iz katodnog elementa dolaze do supstrata i talože se na njegovu ravan.

Jedinica za vakuumsko prskanje UVN

Dizajn je naoružan značajnim kompleksom savremenim aparatima i uređaji koji garantuju nanošenje prevlaka metala njihovih sinteza i legura sa utvrđenim karakteristikama, odličnom adhezijom i visokom uniformnošću prema delu površine.

Kompleks uređaja i uređaja koji su uključeni u strukturu uređaja:

  • Poluautomatski izvor upravljanja vakuumskim sistemom;
  • Magnetronska teorija raspršivanja u stabilnoj struji;
  • Koncept grijanja (sa kontrolom i održavanjem zadate temperature);
  • Koncept čišćenja prskane robe u području preljevnog ispusta;
  • Koncept kretanja proizvoda u vakuumskoj sferi;
  • Numerički mjerač vakuuma;
  • Koncept kontrole suprotstavljanja rastućim filmovima;
  • Invertersko napajanje za magnetrone.

Modifikacija razni dizajni, detalji i funkcionalni elementi se često izvode potpunom promenom strukture materijala. Za to se koriste sredstva dubokog termičkog, plazma i hemijskog tretmana. Ali postoji i širok segment metoda za promjenu operativnih svojstava zbog vanjskih premaza. Takve metode uključuju vakuumsku metalizaciju, zahvaljujući kojoj je moguće poboljšati dekorativne, vodljive, reflektirajuće i druge karakteristike materijala.

Opće informacije o tehnologiji

Suština metode je taloženje metalnih čestica na radna površina. Proces formiranja novog premaza nastaje zbog isparavanja donatorskih metala u vakuumu. Tehnološki ciklus podrazumijeva implementaciju nekoliko faza strukturne promjene ciljne baze i elemenata premaza. Posebno se razlikuju procesi isparavanja, kondenzacije, apsorpcije i kristalizacije. Ključni postupak se može nazvati interakcijom metalnih čestica sa površinom pod posebnim uslovima. gasno okruženje. U ovoj fazi, tehnologija vakuumske metalizacije osigurava procese difuzije i vezivanja čestica za strukturu obratka. Na izlazu, ovisno o načinima prskanja, karakteristikama premaza i vrsti obratka, možete dobiti različite efekte. Savremena tehnička sredstva omogućavaju ne samo poboljšanje individualnih performansi proizvoda, već i diferenciranje površinskih svojstava u pojedinim područjima sa velikom preciznošću.

Primijenjena oprema

Postoje tri glavne grupe mašina koje se koriste za ovu tehnologiju. Ova oprema je kontinuirana, polukontinuirana i periodična akcija. Shodno tome, razlikuju se na osnovu opšte organizacije procesa obrade. Jedinice s kontinuiranim radom često se koriste u masovnoj proizvodnji, gdje je potrebna in-line vakuumska metalizacija. Oprema ove vrste može biti jednokomorna ili višekomorna. U prvom slučaju jedinice su orijentirane na implementaciju direktne metalizacije. Višekomorni modeli također pružaju mogućnost implementacije dodatnih postupaka - primarne pripreme proizvoda, kontrole, termičku obradu itd. Ovaj pristup vam omogućava da optimizirate proizvodni proces. Mašine za serijsko i polu-kontinuirano nanošenje uglavnom imaju jednu glavnu komoru. Upravo zbog neregularnosti proizvodnje koriste se za određeni postupak, a pripremne radnje i ista kontrola kvaliteta odvijaju se u posebnom redosledu - ponekad u ručnom režimu bez automatizovanih linija. Sada je vrijedno detaljnije razmotriti od kojih čvorova se sastoje takvi agregati.

Uređaj mašina za metalizaciju

Pored glavne komore, u kojoj se odvijaju procesi prskanja, oprema uključuje mnoge pomoćne sisteme i funkcionalne komponente. Prije svega, vrijedno je direktno istaknuti izvore raspršenog materijala, čije su komunikacije povezane s kompleksom distribucije plina. Tako da postrojenje za vakuumsku metalizaciju može obezbijediti potrebno konkretan zadatak parametri obrade, snabdevanje kanala za prskanje sa regulatorima, omogućavaju, posebno, podešavanje nivoa temperature, brzine protoka i zapremine. Konkretno, ova infrastruktura je formirana od curenja, pumpi, ventila, prirubničkih elemenata i drugih fitinga.

AT moderne instalacije za istu regulaciju radnih parametara koriste se senzori povezani na mikroprocesorsku jedinicu. Uzimajući u obzir date zahtjeve i fiksiranje trenutnih stvarnih vrijednosti, oprema može korigirati režime obrade bez sudjelovanja operatera. Takođe, da bi se olakšali procesi rada, oprema je dopunjena sistemima za čišćenje i kalibraciju u komori. Zahvaljujući takvoj opremi, popravak vakuumske metalizacije mašine je pojednostavljen, jer stalno i pravovremeno čišćenje minimizira rizik od preopterećenja zračnih motora, manipulatora i komunikacijskih kola. Potonji se u potpunosti smatraju potrošnim dijelom, čija se zamjena u kontinualnim jedinicama vrši u sklopu postupka redovnog održavanja.

Ciljni materijali za metalizaciju

Prije svega, postupku se podvrgavaju metalni blankovi, koji se mogu izraditi, između ostalog, od posebnih legura. Dodatni premaz je potreban kako bi se osigurao antikorozivni sloj, poboljšao kvalitet električne instalacije ili promjene dekorativna svojstva. AT poslednjih godina vakuumska metalizacija se sve više koristi u odnosu na polimerne proizvode. Ovaj proces ima svoje specifičnosti, zbog karakteristika strukture objekata ove vrste. Manje uobičajeno, tehnologija se koristi za proizvode niske tvrdoće. Ovo se odnosi na drvo i neke sintetičke materijale.

Karakteristike metalizacije plastike

Površinsko prskanje plastični dijelovi također može promijeniti svoje električne, fizičke i Hemijska svojstva. Često se metalizacija također koristi kao sredstvo za poboljšanje optičkih kvaliteta takvih praznina. Glavni problem u izvođenju ovakvih operacija je proces intenzivnog termičkog isparavanja, što neminovno stvara pritisak na tokove čestica koje prskaju površinu elementa. stoga, specijalni modovi regulacija difuzije osnovnog materijala i utrošene mase.

Vakuumska metalizacija plastike, koju karakteriše kruta struktura, ima svoje specifičnosti. U ovom slučaju bit će bitna prisutnost zaštitnih i temeljnih lakova. Da bi se održao dovoljan nivo adhezije za prevladavanje barijera ovih filmova, možda će biti potrebno povećati energiju termičkog djelovanja. Ali ovdje se opet javlja problem s rizicima uništenja plastične strukture pod utjecajem toplinskih tokova. Kao rezultat toga, kako bi se smanjio prekomjerni stres u radnom okruženju, uvode se modificirajuće komponente kao što su plastifikatori i otapala, koji omogućavaju održavanje oblika obratka u optimalnom stanju, bez obzira na temperaturni režim.

Značajke obrade filmskih materijala

Tehnologije za proizvodnju ambalažnih materijala uključuju upotrebu metalizacije za PET folije. Ovim postupkom se postiže aluminiziranje površine, čime se radni komad daje više visoka čvrstoća i otpornost na vanjske utjecaje. U zavisnosti od parametara obrade i konačnih zahteva za premaz, mogu se primeniti različite metode odvođenja toplote. Budući da je film osjetljiv na temperaturu, uvodi se dodatni postupak taloženja. Kao iu slučaju plastike, omogućava vam da prilagodite toplinsku ravnotežu, održavajući optimalno okruženje za radni komad. Debljina filmova koji se obrađuju metodom vakuumske metalizacije može biti od 3 do 50 mikrona. Postupno se uvode tehnologije koje daju takve premaze na površinama materijala debljine 0,9 mikrona, ali je to uglavnom još uvijek samo eksperimentalna praksa.

Metalizacija reflektora

Ovo je takođe poseban pravac upotrebe metalizacije. Ciljni objekat u ovom slučaju su farovi automobila. Njihov dizajn predviđa prisustvo reflektora, koji na kraju gube performanse - blijede, hrđaju i, kao rezultat, postaju neupotrebljivi. Osim toga, čak i novi far može se slučajno oštetiti, što će zahtijevati njegovu popravku i restauraciju. Upravo je na taj zadatak usmjerena vakuumska metalizacija reflektora, osiguravajući premaz otporan na habanje na površina ogledala. Ispunjavanje vanjske strukture metaliziranim česticama s jedne strane eliminira manji nedostaci, a s druge strane, djeluje kao zaštitni premaz, sprječavajući moguća oštećenja u budućnosti.

Organizacija procesa kod kuće

Površinska tehnologija se može primijeniti bez posebne opreme hemijski premaz, ali za obradu u vakuumu je u svakom slučaju potrebna odgovarajuća komora. U prvoj fazi priprema se sam radni komad - treba ga očistiti, odmastiti i, ako je potrebno, brušiti. Zatim se predmet postavlja u vakuumsku metalizacijsku komoru. Svojim rukama možete napraviti i posebnu opremu na šinama od profilnih elemenata. Ovo će zgodan način utovar i istovar materijala, ako se planira redovna obrada. Kao izvor čestica metalizacije koriste se tzv. blankovi - od aluminijuma, mesinga, bakra itd. Nakon toga se kamera podešava na optimalni režim obrada i počinje proces prskanja. Gotov proizvod odmah nakon metalizacije može se ručno premazati pomoćnim zaštitnim premazima na bazi lakova.

Pozitivne povratne informacije o tehnologiji

Metoda ima mnogo pozitivne kvalitete označili korisnici gotovih proizvoda u različitim oblastima. Konkretno, visoka zaštitna svojstva premaz, koji sprečava procese korozije i mehaničkog uništavanja baze. Obični potrošači također pozitivno reagiraju na proizvode koji su podvrgnuti vakuumskoj metalizaciji kako bi se poboljšali ili promijenili dekorativnih kvaliteta. Stručnjaci također naglašavaju ekološku sigurnost tehnologije.

Negative Feedback

Po nedostatcima ovu metodu obrada proizvoda uključuje složenost tehnička organizacija proces i visoki zahtjevi to pripremne aktivnosti praznine. I to da ne spominjemo korištenje visokotehnološke opreme. Samo uz njegovu pomoć možete dobiti visokokvalitetno prskanje. Trošak je također na listi nedostataka vakumiranja. Cijena obrade jednog elementa može biti 5-10 hiljada rubalja. ovisno o površini ciljane površine i debljini premaza. Druga stvar je da serijska metalizacija smanjuje cijenu pojedinačnog proizvoda.

Konačno

Promjenom tehničkih, fizičkih i dekorativnih svojstava pojedinih materijala proširuju se mogućnosti njihove dalje primjene. Razvoj metode vakuumske metalizacije doveo je do pojave posebnih područja obrade sa fokusom na specifične performanse. Tehnolozi rade i na pojednostavljenju samog procesa taloženja, što se već danas manifestuje u vidu smanjenja opreme i procedura naknadne obrade. Što se tiče primjene tehnike kod kuće, ovo je najproblematičniji način pokrivanja, jer zahtijeva od izvođača posebne vještine, da ne spominjemo tehnička sredstva. S druge strane, pristupačnije metode taloženja ne dozvoljavaju dobijanje premaza istog kvaliteta – da li zaštitni sloj ili dekorativni stil.

Vakumski sistemi su kompleks međusobno povezanih elemenata koji osiguravaju stvaranje i održavanje datog vakuuma u određenoj zapremini. Svi vakuumski sistemi se prema stepenu razrjeđivanja dijele na sisteme niskog, visokog i ultravisokog vakuuma.

Navigacija:

Osim toga, vakuumski sistemi

Glavne komponente vakuumskih sistema:

    vakuumska pumpa ili instalacija koja osigurava ispumpavanje plinovitog medija;

    cjevovodi koji povezuju komponente vakuumskih sistema;

    kontejner, posuda ili drugi zatvoreni volumen u kojem se stvara vakuum;

    razni zaporni ventili i sigurnosni uređaji;

    sistem senzora koji prenose podatke o stanju sistema;

    kontroler koji upravlja cijelim sistemom na osnovu informacija dobijenih od senzora.

Neke od gore navedenih stavki možda nedostaju, sve ovisi o specifičnim zahtjevima za sistem. Osim toga, neki ili čak svi elementi mogu biti duplicirani, osiguravajući kontinuirano održavanje datog vakuuma. Potpuno automatski vakuumski sistem može se samostalno povezati dodatni moduli u rad, kontrolisati zaporne ventile i stalno održavati potreban stepen vakuuma u zadatim zapreminama.

Crteži vakuumskih sistema u svakom slučaju su razvijeni uzimajući u obzir zahtjeve kupaca i moraju biti u skladu sa zahtjevima NTD. Oni su sastavni dio svakog projekta, uzimaju u obzir sve varijable i razvijaju ih obučeni stručnjaci.

Primjer su medicinski vakuumski sistemi, čije gašenje može biti fatalno tokom hirurška operacija. Svaki senzor ovog tipa vakuumskog sistema je nužno dupliran, često se koristi potpuna redundantnost sistema i autonomno napajanje. Automatski vakumski sistem održava potreban vakuum tako što uključuje i isključuje pumpe koje ispumpavaju vazduh prema očitanjima senzora.

Vakumski sistemi se uglavnom koriste za:

    stvaranje uslova hemijske reakcije u hemijskoj naftna industrija i istraživačke laboratorije;

    proizvodnja leća u optici;

    vakuumsko pakovanje proizvoda u prehrambenoj industriji;

    otplinjavanje taline u metalurškim pećima za topljenje;

    Obrada električnih ploča u elektronici;

    osiguravanje rada aparata za sisanje krvi i proizvodnju određenih lijekova u medicini;

    taloženje različitih po strukturi i nemešljivih materijala u automobilskoj industriji;

    stvaranje vakuuma u mašinama za mužu poljoprivrednih preduzeća.

Ventili za vakuumske sisteme dijele se na zaporne, sigurnosne i regulacijske ventile. Neke vrste kontrolnih ventila mogu zamijeniti zaporne ventile ako je potrebno. Zaporni ventili uključuju većinu vakuumskih i nepovratni ventili, koji ima 2 položaja i omogućava samo odsijecanje (prolazak) radnog medija, regulacionih i sigurnosnih uređaja.

Radni raspored vakuumske jedinice koja se koristi za podučavanje studenata:

Vakumska instalacija (sputtering)

Vakuumska postrojenja koja se koriste za prskanje su šaržna, polukontinuirana i kontinuirana. Za masovnu i serijsku obradu dijelova koriste se kontinuirane vakuumske jedinice. Serijske i polukontinuirane instalacije mogu imati više opterećenih radnih komora ili jednu napunjenu sa više pozicija. Proces prskanja može se podijeliti u nekoliko operacija:

  • utovar dijelova i zaptivanje radne komore;
  • stvaranje potrebnog vakuuma;
  • isparavanje ili prskanje raspršenog materijala;
  • termička obrada prskanjem;

Vakuumsko taloženje se koristilo u proizvodnji raznih elektronske ploče, zatamnjivanje stakla automobila i metaliziranje neke plastike. U pravilu, instalacije za vakuumsko prskanje imaju sljedeće elemente u svom dizajnu:

  • zatvoreni zatvoreni prostor (radna komora);
  • izvor isparavanja ili prskanja raspršenih materijala;
  • sistem koji stvara vakuum, koji uključuje pumpu i cjevovode sa svim zapornim, kontrolnim i sigurnosnim ventilima;
  • senzori povezani na sistem upravljanja procesom;
  • transporter ili drugi uređaj za hranjenje;
  • dodatni uređaji (filteri, manipulatori, pogoni, filterske jedinice).
  • Vakuumsko prskanje se može izvesti pomoću:
  • materijali za katodno raspršivanje ( struja se dovodi na raspršenu katodu, a budući da dio djeluje kao anoda, raspršeni materijal se nanosi na nju);
  • magnetronsko raspršivanje;
  • ionsko-plazma raspršivanje katoda;

Budući da se s povećanjem površinske temperature obratka, nanesene čestice odbijaju, stoga je vrlo važno pravilno organizirano hlađenje. Ovisno o opremi koja se koristi za stvaranje vakuuma, čitava instalacija je imenovana. Na primjer, vakuumska instalacija s vodenim prstenom podrazumijeva korištenje vodenih prstenastih pumpi prilikom pumpanja plinova iz radne komore.

Postoji mnogo vakuumskih postrojenja koja se razlikuju po principu prskanja, vrsti koja se koristi vakuum pumpe, stepen automatizacije, zapremina i drugi elementi. Kao primjer mogu se navesti vakuumske jedinice UV-24S, UV-947, Bulat-3T, UVN-15, Magna 2M, Oratoriya-9 i mnoge druge zasnovane na njima.

Šema vakuumske instalacije za magnetronsko raspršivanje metala:

Oprema za vakuumski sistem (fitingi, prirubnice, senzori)

Najčešća greška u dizajnu vakuumskih sistema je složenost projekta i prisustvo mnogih nepotrebnih elemenata. To može biti kao dodatni ventili koji dovode do dodatnih mjesta za zaptivanje, senzori smješteni na neugodnim mjestima i stalno uništeni, prirubnice koje se postavljaju na mjestima gdje se može izostaviti jednodijelna konstrukcija.

Proizvođači vakuumske opreme u većini slučajeva proizvode opremu koja zadovoljava zahtjeve kupaca u pogledu performansi, maksimalnog mogućeg vakuuma i brzine pumpanja. Na sistemima visokih performansi, ugradnja dodatnih elemenata može dovesti do smanjenja pritiska i ne osigurava rad. sigurnosnih uređaja. Stoga treba uzeti u obzir da nestručan vakuum sistem može biti ne samo nezadovoljavajući za uslove rada, već i opasan za operativno osoblje.

Svi okovi koji se koriste pri ugradnji vakuumskih sistema moraju u potpunosti odgovarati radnim uvjetima i biti proizvedeni korištenjem odgovarajućih tehnologija. Proizvodnja vakuumske opreme treba da bude glavni fokus preduzeća koje snabdeva sve elemente sistema.

Senzor visokog vakuuma:

Vakum tehnologija (tehnologija za stvaranje i održavanje vakuuma)

Vakuumska i kompresorska tehnologija imaju mnogo sličnih svojstava. Vrlo često proizvođači kompresorska oprema proizvodnju vakuumskih sistema i njihovih elemenata. Proizvodnja vakuumske tehnologije zasniva se na dodatne metode oprema za obradu, postizanje maksimalnog sistema zaptivanja.

Tehnologije za stvaranje i održavanje vakuuma su se vremenom poboljšale. U ovom trenutku, vakuumska nauka i tehnologija omogućavaju stvaranje razrijeđenosti koja odgovara dubokom vakuumu svemira.

Vertikalne i horizontalne vakuum pumpe:

Vakum pumpe (vrste i primjene)

U upotrebi je nekoliko vrsta vakuum pumpi. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke, što mu daje opseg primjene.

Vodena prstenasta pumpa dobila je ime po tome što se usisava vakuumski sistem stvoren pomoću trajnog prstena vode u radnoj ravni. Osovina pumpe je pomaknuta, tako da na jednoj strani pumpe lopatice prolaze blizu kućišta (bez dodirivanja), a na suprotnoj strani postoji značajan razmak od zida.

Prilikom rotacije, lopatice radnog kola hvataju tekućinu (vodu), uvijajući je u obliku prstena. Sile trenja koje djeluju u ovom slučaju uzrokuju zagrijavanje tekućine, pa se voda u prstenu stalno zamjenjuje svježom vodom. Pošto se gas usisava uz pomoć vodenog prstena, većina abrazivnih zagađivača dizanog medija se filtrira i izlazi čisti gas.

Takve pumpe su vrlo jednostavne za održavanje, proizvode brzo pumpanje plinova, nezahtjevne su za svoj sastav, ali ne mogu stvoriti duboki vakuum, što ograničava njihovu upotrebu u industriji.

Šema rada vodene prstenaste pumpe:

Gdje tačka H pokazuje mjesto najveće kompresije dizanog plina (priključak izlazne cijevi), B je ulaz u pumpu, K je vodeni prsten.

Pumpa s lopaticama ispumpava plinove zbog osovine koja se nalazi ekscentrično u odnosu na kućište. Na osovini se nalaze posebne rupe u koje se ugrađuju opruge. Pod djelovanjem opruga, lopatice se neprestano pritiskaju na tijelo, formirajući zatvorene komore jedna u odnosu na drugu. Kada se rotor rotira, svaka komora mijenja svoj volumen od minimalnog (u ovom slučaju dolazi do maksimalnog kompresije plinova u njemu) do maksimuma (stvarajući razrjeđivanje). Kako bi se smanjilo trenje ploča o tijelo, koristi se posebno ulje.

Opseg primjene je ograničen, jer je potreban uređaj za filtriranje koji garantuje odsustvo abrazivnih čestica u dizanim plinovima, a uljne pare su prisutne u izlaznim plinovima.

Šema rada rotacijskih pumpi:

Foreline pumpa može biti razne vrste, na primjer, rotirajuća lopatica, vodeni prsten, kalem. Glavni zadatak ovakvih pumpi je da što brže stvore prednji vakuum (preliminarni vakuum) kako bi se osigurao rad pumpi koje obezbeđuju visoki vakuum. To je zbog činjenice da neki modeli pumpi imaju malu brzinu pumpanja pri normalnom atmosferskom tlaku i zahtijevaju najveći mogući vakuum za stvaranje dubokog vakuuma.

Kao drugi stepen u forvakuum pumpama koriste se turbomolekularne, parno-uljne difuzne i druge vrste pumpi.

Roots pumpe ispumpavaju gasne mešavine zbog prisustva dva, sinhrono rotirajuća, rotora. Jedan od rotora prima rotacijski pokret od motora, a drugi se pokreće zupčastim prijenosom, koji osigurava sinkronizam rotacije. Dizajn vam omogućava stvaranje čak i visokog vakuuma, ali zahtijeva obavezno čišćenje plina koji ulazi u radnu komoru.

Šema rada Roots pumpi sa 2 brega (poz. "a") i 3-bregasta (poz. "b").

ZENKO PLASMA, u saradnji sa FHR Anlagenbau GmbH (Nemačka), nudi sisteme vakuumskog taloženja za mikroelektroniku, fotonaponsku opremu, senzore, optiku, MEMS, organske displeje (OLED), za proizvodnju arhitektonskog stakla. FHR se odlikuje najvišim njemačkim kvalitetom izrade, vlastitom flotom opreme za demonstracijske procese, sposobnošću izrade gotovo svakog sistema po narudžbi i više od 20 godina iskustva u proizvodnji visokotehnološke opreme. Istovremeno, FHR je dio holdinga Centrotherm photovoltaics AG, jednog od svjetskih lidera u proizvodnji opreme za fotonaponsku, mikroelektroniku i proizvodnju poluvodiča. ZENKO PLASMA pruža konsalting, nabavku, puštanje u rad, garantni i post-garantni servis.

Sistemi za vakuumsko taloženje se nude u sledećim serijama:

Roll to Roll- industrijski sistemi za magnetron ili termičko taloženje metalnih, oksidnih i nitridnih slojeva na polimerne i metalne folije (po principu roll-to-roll) širine do 2400 mm (2,4 m). Ovi sistemi se koriste u obradi rolni materijali na bazi tankih metalnih i polimernih filmova, u prehrambenoj industriji, u proizvodnji fleksibilne (organske) elektronike, fleksibilne solarne ćelije(tankofilmske tehnologije CIGS, CdTe, a-Si), za nanošenje visoko reflektujućih optičkih premaza, barijera, provodljivih, izolacionih slojeva. Podržani su sledeći tehnološki procesi: magnetronsko raspršivanje (DC, MF, RF režimi), čišćenje površine jonskim snopom, suvo jetkanje, termičko raspršivanje, termičko žarenje, plazma-hemijsko taloženje (PECVD). U zavisnosti od procesa, dizajn sa vakuumom zaključavanje utovara je moguće.

linija– industrijski sistemi vakuumskog taloženja sa horizontalnom ili vertikalnom obradom staklenih ili metalnih podloga širine do 2,2 m i dužine do 4 m. Uglavnom se koriste za taloženje prozirnih provodljivih oksida (TCO) u proizvodnji tankoslojnih solarnih ćelija; u proizvodnji arhitektonskog stakla za poboljšanje koeficijenta prijenosa topline, prijenos svjetlosti; u proizvodnji displeja (uključujući OLED), u oblasti nanošenja zaštitnih premaza. Linija za linijsku obradu pruža najviše performanse i kvalitet raspršenih filmova. Moguća je individualna konfiguracija u zavisnosti od veličine podloge, produktivnosti i parametara procesa taloženja.

zvijezda– Ova serija je klasterski sistem sa jednom obradom za malu proizvodnju i istraživanje i razvoj u oblasti mikroelektronike, optike, MEMS-a, senzora. Omogućava rad kako sa jednim punjenjem ploča prečnika do 300 mm, tako i sa kasetama. Centralni robot osigurava kretanje podloge između tehnoloških modula sistema. Može se opremiti gateway-om za punjenje pločica, tehnološkim modulima: jetkanje (PE, RIE), termičko isparavanje, isparavanje elektronskim snopom, termičko žarenje (RTP/FLA), magnetronsko raspršivanje, plazma hemijsko taloženje (PECVD, CVD), taloženje atomskog sloja ( ALD) . Sistemi ove serije su relevantni kada ih trebate imati nekoliko tehnološkim procesima unutar jedne instalacije. Može se ugraditi u uslovima čiste sobe kroz zid.

Boxx– sistemi za raspršivanje ove serije omogućavaju serijsku obradu supstrata u proizvodnji malih serija optički sistemi, MEMS i senzori. Sistemi mogu biti opremljeni vakuumskom bravom za punjenje. Podloge se ručno ubacuju na rotirajući bubanj unutar radne komore. Tokom rotacije bubnja, supstrati prolaze kroz različite sekcije magnetronskog taloženja (DC, RF), što omogućava nanošenje više materijala u jednom procesu. Sekcija za čišćenje plazma površine se ugrađuje po potrebi. Opciono, moguće je instalirati do nekoliko ovih bubnjeva, koristiti utovar u otvor, a takođe obezbediti zagrevanje podloge tokom procesa taloženja. Moguća je montaža u uslovima čistih prostorija kroz zid.

Micro– postrojenja za prskanje ove serije su uglavnom namenjena za istraživanje, razvoj i proizvodnju u malom obimu. Jedinice su dizajnirane za pojedinačnu obradu podloga prečnika do 200 mm, uključujući kvadratne i pravougaone. Instalacije omogućavaju nanošenje i metalnih i dielektričnih slojeva. Dostupni su sistemi za magnetno raspršivanje i termičko isparavanje. Sistemi se odlikuju svojom kompaktnošću, fleksibilnom konfiguracijom, jednostavnošću ugradnje, upotrebe i održavanja.

Nudimo mogućnost proizvodnje meta za instalacije magnetronskog raspršivanja. Moderne proizvodne tehnologije omogućuju proizvodnju ravnih i cilindričnih meta, uključujući i nestandardne prema crtežima. Dostupne su sledeće vrste materijala: metal, legure (Al, Cr, Ti, Ni, In), boridi, karbidi, nitridi, oksidi, silicidi, sulfidi, teluridi. Javite nam Vaše zahtjeve i mi ćemo Vam ponuditi odgovarajuće rješenje.

Vakuumsko taloženje - princip rada i tehnologija vakuumskog taloženja plazme. Najčešći metodi vakuumskog taloženja. Ionsko vakuumsko taloženje i princip njegovog rada. Proces vakuumskog taloženja aluminijuma i njegova efikasnost. Glavne karakteristike vakuumskog taloženja metala i njegova razlika od taloženja metala vakuum-ion-plazma. Gdje mogu nadoknaditi postrojenje za vakuumsko taloženje po niskoj cijeni

Vakuumsko taloženje je proces koji većina savremena preduzeća. Ova metoda se često koristi u onim industrijama koje se bave proizvodnjom raznih proizvoda, nekako povezanih s daljnjim radom.

To može biti i konvencionalna oprema i dentalni proizvodi kojima je također potreban proces vakuumskog taloženja. Koliko god to čudno zvučalo, medicinska industrija je jedno od onih područja gdje se najčešće koristi proces vakuumskog taloženja. Koristi se u ovoj industriji, može se koristiti i kao poboljšanje svojstava opreme za rad i kao premaz razni materijali ili proizvoda.

Jedinica za vakuumsko taloženje je jedna od najvažnijih komponenti ovog procesa. Malo ljudi će se raspravljati s činjenicom da je jedinica za vakuumsko taloženje ta koja omogućava da se ovaj proces izvede i to prilično brzo. Princip rada takvih instalacija je što jednostavniji. U početku se unutar takvih sistema stvara stanje primarne razrijeđenosti, što vam omogućava da kristalni prah pretvorite u posebnu smjesu koja se dalje može primijeniti na različiti premazi. Nadalje, unutar instalacije, nivo pritiska značajno raste, što dovodi do aktivnog stvaranja vakuuma unutar sistema. Zatim, vakuum proizvodi proces ubrizgavanja spreja koji se odmah slegne pravi materijal, koji će biti podložni takvoj obradi.

Još jedan vrlo važno pitanje je pouzdanost procesa. Sudeći po dizajnu i principu rada takvih instalacija, nije teško razumjeti šta je urađeno, maksimalno su osmišljeni. Ali ne može se isključiti mogućnost kvara takve opreme. Ali čak i ova situacija neće se pokazati tako teškom, jer je takva oprema prilično održavana i prilično je lako popraviti.

Metode vakuumskog taloženja

S obzirom na to da moderno tržište uključuje velika količina raznim industrijama, odlučeno je da se napravi nekoliko metoda vakuumskog taloženja odjednom. Svi su jedinstveni i rade po potpuno drugačijem algoritmu.

Sada ćemo razmotriti najčešće metode vakuumskog taloženja:

  • Vakuumsko jonsko-plazma raspršivanje
  • Vakuumsko plazma prskanje
  • Vakuumsko jonsko raspršivanje

Ovo su tri najčešće korištene vrste prskanja u ovom trenutku. Većina preduzeća aktivno koristi ovu tehnologiju, izvlačeći maksimalnu korist od nje. A to već sugerira da, ako želite, zaista možete dobiti maksimalnu korist od ove metode.

Vakuumsko plazma prskanje

Jedna od najčešćih metoda vakuumskog taloženja je taloženje vakuumom plazmom. Tehnologija ovog procesa je što jednostavnija i sastoji se u radu unutrašnje plazme. Ovaj element služi kao svojevrsni razvodnik, što omogućava da se proces prskanja učini što kvalitetnijim.

Osim toga, ova metoda se može pohvaliti i preciznošću premazivanja proizvoda. A sve zato što je unutar instalacije ovog tipa unaprijed kreiran, instaliran kod prema kojem, slični sistemi obično rade.

Ionsko vakuumsko taloženje

Ova vrsta vakuumskog taloženja, koliko god je to moguće, podsjeća na prethodni. Najočiglednija razlika ove tehnologije. Možete nazvati preliminarni proces jonizacije, koji vam omogućava da značajno ubrzate tok posla.

Prisustvo radnih jona unutar jedinice za vakuumsko taloženje ne samo da poboljšava kvalitet procesa rada, već ga čini pouzdanijim i, što je još važnije, bržim.

Vakuumsko premazivanje aluminijuma

Ako govorimo o tome koji materijal je najčešće podložan procesu vakuumskog taloženja, onda je to sigurno aluminij. Razlog za to je bio opseg ovog metala, koji se aktivno koristi u gotovo svim industrijama.

Ali kod mnogih od njih ova metoda je potrebna da bude izdržljivija i pouzdanija. U tu svrhu stvorena su postrojenja za vakuumsko taloženje aluminijuma. Ovaj proces je što je moguće lakši, jer materijal vrlo dobro funkcionira sa smjesom koja se na njega nanosi prilikom vakuumskog taloženja.

Vakuumsko taloženje metala

Ako govorimo o procesu vakuumskog taloženja metala, onda je ovo još lakši proces. Tehnologija prskanja metala je što jednostavnija, zbog čega su sva preduzeća navikla da je koriste. Za kvalitetna aplikacija prskajući sloj po metalu, potrebno je samo da ga dovedete željenu temperaturu. Ovo je jedini uslov koji treba poštovati tokom vakuumskog taloženja.

Mnogi vjeruju da je to glavna prednost procesa vakuumskog taloženja metala.

Vakuumsko jonsko-plazma raspršivanje

Najsloženiji u smislu dizajna, a ujedno i efikasan je proces vakuumskog jonsko-plazma taloženja. Ova tehnologija, uključuje ogroman broj kontroverznih i vrlo važnih tačaka, bez kojih se može postići visoki nivo efikasnost očito neće funkcionisati.

Ovom metodom moguće je bez problema proizvesti vakuumsko taloženje titana ili vakumsko taloženje stakla. A to već ukazuje da je svestranost ove metode na najvišem mogućem nivou.

Jedinica za vakuumsko prskanje UVN

Ali bez obzira na to koju vrstu vakuumskog taloženja odaberete, bez upotrebe UVN jedinica za vakuumsko taloženje, malo je vjerovatno da ćete u tome postići bilo kakav uspjeh. U ovoj fazi, cijena takvih instalacija je na bolno visokom nivou.

Ali ako govorimo o njihovoj efikasnosti, onda u to nema sumnje. Nakon što ste sebi kupili sličnu jedinicu, možete biti potpuno sigurni da će s vremenom moći vratiti sav novac uložen u nju.

Podijeli: