Установка вакуумной металлизации VTT 1000 «U»

в 10:05, , рубрики: дуга, Железо, магнетрон, напыление, Научно-популярное, плазма, физика, метки: ,

Установка вакуумной металлизации VTT 1000 «U» - 1

Здравствуйте, сегодня я хотел бы рассказать вам о вакуумной металлизации применительно к одной из существующих установок.
На фото вы можете видеть процесс работы катодно-дугового испарителя, осаждающего на изделия микронную пленку хрома за пару минут.
Желающих узнать как оно работает и почему прошу под кат.(много фото)

Начнем с самого очевидного — фото установки снаружи и общего описания элементов, для желающих под спойлером будут подробности.

image

Блоки справа — это управление отдельными силовыми элементами: магнетронами(нет не как в микроволновке), катодно-дуговыми испарителями, блоком ионной очистки, блоком питания стола с изделиями.

Левая стойка содержит ПК с мнемосхемой происходящего и возможностью управлять процессом, управление питанием, блок предохранителей, дублирование расхода натекателей легирующих газов и аварийную кнопку.
Возможности управления мнемосхемой весьма велики — включение отдельного каждого элемента(испарителей, натекателей, вращения стола и тд), настройка его параметров(ток, напряжение, расход газа ), включение охлаждения и вращения стола.
Так же позволяет задавать последовательность действий и создавать техпроцесс под требуемые задачи, что довольно удобно в обслуживании оператором.
Единственное неудобство вызвала клавиатура, оператором не используемая в принципе, у которой залипла стрелка вправо(листание констекстного меню) и при выборе режимов работы устроила Ад и Израиль в виде самопроизвольных действий, заставив наладчиков немного поседеть.

image

Сам корпус камеры достаточно велик, поэтому в кадр полностью не влез.

image

Если снять корпус двери вакуумной камеры

То становятся видны шланги охлаждения(черные) и подачи газов в магнетроны(голубые). image

Чуть позже мы ее откроем и посмотрим, что внутри, а так же увидим, как происходит непосредственно процесс напыления.

Теперь обойдем установку для осмотра насосной группы и крепления испарительных катодов.

Первыми на глаза попадутся катоды, их три штуки в ряд с каждой стороны. Это позволяет поставить шесть различных материалов.
Состоят они из магнитной системы (под серым цилиндром — 2 индуктивных катушки для фокусировки и стабилизации разряда), силовых кабелей(присоединенных к сварочному аппарату и корпусу), кабелей формирования поджига(как при сварке — коснулся, дугу зажег и дальше она горит сама) и шлангов охлаждения.
На двери вы видите маленькие закрепленные цилиндры — это натекатели, позволяющие очень точно дозировать легирующий газ, так как для техпроцесса важно удерживать давление в определенном диапазоне.

image

Советский вариант отличается только возможностью наблюдения

image
Подробней про катоды

Вид извлеченного катода( про их работу можно почитать тут и тут)

image

Он разбирается на тело катода

image

И головку катода, из распыляемого материала. На фото представлен хромовый катод припаянный на медный байонетный разъем.

image

Сразу под ними находится узел распределения охлаждения, он не очень примечателен, но полностью автоматизирован, что греет душу, так как если забыть включить охлаждение, то произойдет авария.

image

Идем дальше и видим сердце установки — насосную группу. Она состоит из трех различных насосов, рассчитанных на работу в различном диапазоне давлений, могущих объединяться последовательно для поддержания друг друга.

Форвакуумный насос(пластинчато-роторный) — создает предварительное разрежение, позволяющее включить следующий насос.

image

Насос Рутса — создает уже ощутимое разряжение и позволяет консервировать камеру в промежутки работы.
Направо идет на вход форвакуумного насоса, а налево на выход высоковакуумного.

image

Ну и звезда нашего шоу — диффузионный насос(подробней про применение), позволяет создать условия для работы магнетронов и катодов в условиях напуска легирующего газа.
Сверху вы видите пневмопривод вакуумного затвора, позволяющего отсечь насос во время загрузки камеры.
Чуть ниже вы видите прямоугольник, являющийся ловушкой для паров кипящего в насосе масла. В ловушку поступает хладагент, охлаждающий ее и пары масла конденсируются на ней не выходя в камеру(выходя конечно, но в пренебрежительно малом количестве).

image
image

Внешний осмотр закончен, пора заглянуть внутрь.
Трясущимися от ужаса руками, откроем дверь вакуумной камеры и первое, что бросится в глаза — это стол, на котором закрепляются детали, которые необходимо покрыть.
Он снабжен планетарной передачей, чтобы детали вращались и вокруг оси стола и вокруг своей оси, для более равномерного покрытия(синева появилась после напыления).

image

Чуть выше мы видим катоды с лицевой стороны. Трубки вокруг — это нагревательный элемент, позволяющий прогреть стенку камеры в вакууме для удаления водяных паров.
Чуть правее видно(но плохо) заслонку, ограждающую насосы от продуктов напыления

image

Фото работы катодов

Извините за плохое качество, но сфокусировать лучше не удалось.

image

image

Чуть левее видна ионная очистка — выпускает «ленту» заряженных частиц через щелевой зазор, попадающих на изделия и немного распыляющих их поверхность для удаления загрязнений и лучшей адгезии напыляемого материала.

image

Посмотрим еще левее, на дверь. В ней спрятаны магнетроны(здесь титановые).

image

Для защиты материала магнетронов от продуктов распыления катодов их можно спрятать за заслонки управляемые с ПК.

image

Подробней про магнетрон

Вот так она выглядит готовой к монтажу в установку, если хотите узнать как он устроен внутри — смотрите здесь.
image

Ну и в конце видео процесса.


И просто красивое видео работы без объяснений

Автор: Dorrin

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля