Вакуумное напыление – особый способ нанесения различных покрытий на поверхности изделий. За счет использования вакуумной среды обеспечивается отличная адгезия, которая в большинстве случаев не занимает много времени. Вакуумные напылительные установки активно используются в машиностроении, химической промышленности и многих других отраслях. Универсальность и простота реализации этого метода значительно повышает производительность труда на любом предприятии.
Содержание:
- Методы вакуумного напыления
- Конструкция напылительной установки
- Разновидности напылительных установок вакуумных
Методы вакуумного напыления
Вакуумное напыление представляет собой процесс перенесения частиц напыляемого материала на какую-либо поверхность. Напыление происходит прямолинейно, что гарантирует равномерность нанесения слоев и высокую эффективность итогового покрытия. При этом используется вакуум около 10-3 Па, который можно легко создать при помощи насоса средней мощности.
Правильное нанесение обеспечивается диффузным и конвекционным процессами, осуществляющимися в условиях вакуума. Эффективность соединения материалов зависит от множества факторов, среди которых:
- Энергия частицы применяемого материала;
- Температура среды;
- Химическая совместимость веществ.
Все частицы могут в равной степени отскочить от поверхности или абсорбировать с ней. Но даже второй вариант не является гарантией качества, поскольку часто через некоторое время можно проявиться такой процесс как десорбция (отчуждение материалов друг от друга). Также иногда сталкиваются с проблемой формирования поликонденсата, представляющего собой специфическое уплотнение на поверхности изделия.
Если не превышать допустимую температуру напыления, можно добиться качественной абсорбции без каких-либо сложностей. В этом случает необходимо просто выставить на установке нужный показатель температуры, который она не будет превышать в автоматическом режиме.
Конструкция напылительной установки
Для вакуумного напыления могут использоваться установки периодического или непрерывного типа. Аппараты периодического типа реализовывают один цикл напыления при конкретном числе обрабатываемых деталей.
Приборы непрерывного действия особенно полезны в массовом производстве. С их помощью можно реализовывать постоянную подачу изделий во внутреннюю камеру без прекращения обработки. Они могут быть многокамерные или однокамерные с несколькими позициями.
Конструкция напылительной установки
В многокамерных устройствах напылительные модули устанавливаются последовательно. В каждом модуле реализовывается напыление конкретных материалов на попадающие в камеры изделия. При этом показатели термической обработки могут различаться. Модули в подобных конструкциях объединяются при помощи специальных шлюзов, через которые проходит конвейер.
Многопозиционные агрегаты несколько отличаются и представляют собой единую конструкцию, включающую в себя несколько ячеек. Эти ячейки находятся в одной камере и соединены между собой при помощи транспортировочного механизма.
Все компоненты вакуумной системы представляют собой самостоятельные приборы, способные эффективно осуществлять следующие процессы:
- Создание разрежения разного уровня;
- Испарение лишних элементов;
- Распыление вещества;
- Перемещение деталей;
- Анализ и постоянный контроль эксплуатационных показателей;
- Электропитание;
- Обеспечение безопасности;
- Охлаждение системы.
Подавляющее большинство установок имеют сходную конструкцию и состоят из нескольких основных компонентов:
- Рабочая камера, использующаяся для напыления материалов;
- Система подачи материала с отдельным питанием и блоком управления;
- Откачная система, с помощью которой в камере создается необходимый уровень вакуума, а также формируются газовые потоки; Для создания откачной конструкции применяют насосы, клапаны, фильтры, ловушки, фланцы и всевозможные регуляторы;
- Блок питания, подающий необходимое напряжение на рабочие элементы;
- Система безопасности, предусматривающая блокировку основных узлов в случае возникновения неисправностей;
- Блок управления, с помощью которого можно подробно настраивать все параметры; Предусмотрена регулировка глубины разрежения, скорости напыления, температуры и многого другого; Для удобства часто дополняется современными устройствами представления информации в виде дисплеев; Анализ измеряемых параметров может производиться встроенными средствами, так как в блоке управления обычно устанавливают небольшой вычислительный процессор;
- Транспортировщик; Может быть представлен классической конвейерной конструкцией, способной переносить изделие из одной области в другую; Это особенно важно при создании многослойного напыления;
- Вспомогательная оснастка для поддержания герметичности камеры и очищения перекачиваемой среды от вредных примесей.
Разновидности напылительных установок вакуумных
Современный рынок предлагает немало различных напылительных установок, среди которых особенной популярностью пользуются:
- Аппараты для прецизионной оптики;
- Установки для электронной микроскопии;
- Приборы для нанесения зеркальных покрытий;
- Для создания полупроводниковых приборов;
- Лабораторные аппараты;
- Промышленные напылительные установки;
- Универсальные исследовательские приборы;
- Для нанесения декоративных покрытий.
Также существуют комбинированные агрегаты, способные выполнять сразу большое количество работ.
Разновидности напылительных установок вакуумных