安捷伦--卷绕式真空镀膜的工艺特点和扩散泵的应用.pdf

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1、Vacuum Products Division FY23 卷绕式真空镀膜的工艺特点和扩散泵的应用董辉安捷伦科技 真空事业部2024 年 3 月 卷绕式真空镀膜简介 卷绕式真空镀膜的工艺特点 扩散泵的原理和结构 适合卷绕式真空镀膜工艺的真空泵安捷伦扩散泵的特点 扩散泵的安装、使用和维护注意事项应用广泛：装饰、包装、电容器，复合集流体特点：柔性材料、大面积工业化镀膜镀膜方法：一般采用蒸发镀、也有溅射镀收放卷系统镀膜系统真空系统其它在真空条件下，金属或非金属材料的气化比大气压条件下要容易得多，并且，真空度越高越容易气化。铝的饱和蒸气压与温度的关系温度/C23271220847饱和蒸气压1E+5 P

2、a1 Pa1.3E-2 Pa为避免与气体分子碰撞造成的能量损失和方向改变，膜材蒸发 溅射出来的原子或分子的平均自由程要大于膜材和基材之间的距离。适合卷绕镀膜的柔性基材一般为纸张、布、塑料（PE/PET/PI/PP）等；成卷的基材表面积很大，放气量巨大；卷内部的基材吸附的气体很难通过两层基材之间的狭缝被抽出，而会在放卷时形成大量放气。基材放出的大量气体在卷绕室被抽走 镀膜室需要更高的真空度 卷绕室和镀膜室之间的隔板与镀膜棍之间的缝隙要尽量小 通常镀膜室的真空比卷绕室好一个数量级低气化温度、大平均自由程：要求真空度高腔体大，放气量大：要求大抽速工业生产，对薄膜均匀性要求高：要求抽的快、压力稳定、设

3、备可靠性高部分镀膜工艺会产生大量的粉尘：要求皮实耐用扩散泵的特点优势 提供巨大的排气量，以对抗大的气体负载；无运动部件，高可靠、维护少，寿命长；单泵抽速大，很大的腔体也可以使用较少的泵；具有最优的价格/抽速比。扩散泵介绍-外观和型号AX-65(l/s)NW50 InletHS-2(160 l/s)2”ASA InletVHS-4(750 l/s)4”ASAVHS-6(1,550 l/s)6”ASAVHS-250(2,125 l/s)ISO 250VHS-10(3,650 l/s)10”ASAVHS-400(4,500 l/s)ISO 400HS-16(6,000 l/s)16”ASAHS-32

4、(17,300 l/s)32”ASAHS-20(10,00 l/s)20”ASANHS-35(28,000 l/s)35”ASA扩散泵介绍-外观和型号扩散泵的基本工作原理结构水冷帽水冷帽防爆沸挡板防爆沸挡板鳍状加热板鳍状加热板喷嘴喷嘴前级挡板前级挡板蒸馏管蒸馏管喷射级喷射级放气放气扩散泵的基本工作原理必要条件：一定真空度下，大分子工作介质蒸汽的高速、均匀喷射750 MPH=1,206 公里/小时=0.985 马赫10-610-110+1抽速(Air)1234真空度(Pa)Maximum Q极限极限扩散泵的基本工作原理工作区间压缩比极限区间恒定抽速区间（正常工作态）恒定排气量区间(过载态)前级泵

5、工作区间返油主要发生在前级泵和扩散泵切换点附近。要降低返油率，需要尽可能的缩短在此时间段停留的时间。扩散泵的基本工作原理返油率10102110-210-111010010-3返油率返油率扩散泵返油率10-2 Pa以下：返油率很低10-2-10-1 Pa,随压力升高缓慢增加10-1-1 Pa，随压力升高明显增加高于1Pa，剧烈增加进气口压力进气口压力(Pa)机械泵机械泵扩散泵扩散泵机械泵返油率100 Pa以上：返油率很低100-10Pa,随压力降低缓慢增加10Pa以下，随压力降低明显增加10000“我们致力于向我们致力于向市场市场提供提供高高品质品质和和高可靠性高可靠性的扩散泵产品。”的扩散泵产

6、品。”安捷伦扩散泵的特点抽的快（压力下的快）,抗气载变化能力强返油少皮实耐用不爱坏用冷却水少，对冷却水温度要求不高油不容易在泵塔上焦化产生脏东西，维护简便，使用成本低10-110+1抽速真空度(Pa)开始满抽速抽气的压力在前级泵抽速开始下降的阶段可以更早的以更大的抽速介入安捷伦扩散泵的特点10-5可以开始抽气的压力安捷伦扩散泵安捷伦扩散泵一般的扩散泵一般的扩散泵真空度高，返油率低真空度高，返油率低安捷伦扩散泵的特点分馏式喷塔设计只允许沸点最高（蒸气压最低）的油份进入最高喷射级。防滴挡板分馏管防爆沸挡板油气喷射级（独特的第五级）1st Stage2nd Stage4th Stage3rd Sta

7、ge维持稳定的真空维持稳定的真空获得最小的返油获得最小的返油增大前级耐压能力增大前级耐压能力增大扩散泵的排气能力增大扩散泵的排气能力5th Stage安捷伦扩散泵的特点独特的喷塔设计安捷伦扩散泵的特点鳍状油池设计有效加大了传热面积，并降低了油池壳体与扩散泵油之间的温度梯度；降低了油的热裂解，延长了泵油的使用寿命。鳍鳍 状状 油油 池池温度均匀、避免油的裂解（免维护周期长）温度均匀、避免油的裂解（免维护周期长）安捷伦扩散泵的特点带压紧装置的管状加热器传热均匀、加热器寿命长传热均匀、加热器寿命长独特的管状加热器和压紧结构设计，保证获得最优的传热效率和最长的泵油使用寿命；腔体大，放气量大抽速大，特别

8、是在高压力下抽速大，可快速达到所需要的真空。要求压力稳定，要求抽的快，要求设备可靠性高处理气载能力强，有效抑制压力波动无运动部件，无电子元件，皮实耐用，意外操作不易损坏单个系统使用更少的泵，减少故障点部分镀膜工艺会产生大量的粉尘高温工作，蒸汽不易在泵内冷凝拥有更大的粉尘容量安捷伦扩散泵为什么更适合卷绕式真空镀膜总结前级压力过高返流最大前级耐压是扩散泵仍能运行的最高前级压力如果前级压力超过该压力，扩散泵蒸汽射流将会直接进入高阀甚至真空腔室适当尺寸的机械泵可帮助扩散泵将前级压力保持在可接受的水平加热器功率不足，除了会导致抽气速度下降外，还会导致最大前级耐压减小。压力条件VHS-4VHS-6VHS-

9、250VHS-10VHS-400HS-16HS-20HS-32NHS-35最大排气量(Torr.L/s)正常工作压力范围1.52.42.66.3101423250.01Torr2.53.53.57.513.5183535推荐前级泵抽速（m3/h)17292951136170510510切勿让扩散泵处理超过其最大排气量的气载，否则将出现严重的返油！即使使用冷阱也无法完全解决问题！当真空室的放气量 Q系统 Qmax（扩散泵）时，可以打开高阀P切换=Qmax/S粗抽泵 P切换：开高阀最高压力Qmax：扩散泵最大排气量（从产品样本查询）S粗抽泵：粗抽泵抽速1）扩散泵没有固定的切换压力，取决于自身的最大

10、排气量和使用的粗抽泵抽速。2）更大粗抽泵=更低的切换压力P切换在合理的切换点条件下，因为 SDP SMP切换后，压力应会突然下降否则 你的扩散泵负载已经超过了其最大排气量 Qmax!切换过早=返油 扩散泵粗抽泵真空室P=Q系统QQS粗抽泵XXX维持泵X计算举例：粗抽泵：罗茨泵组 RP2001/631，S粗抽泵=2000 m3/h=556 l/s扩散泵HS-20RP2001XXX维持泵XMS631真空室P切换=Qmax/S粗抽泵 =18/556 =0.03 Torr(4.3Pa)扩散泵：HS-20Qmax=18 Torr.L/s小保养（每年）定期更换泵油（去除旧的泵油和沉积物，并加注新油，更换新的加放油口密封圈。）检查加热器状态（电流、通断）大保养（每3-5年）将泵从系统拆下，将喷塔组件从泵内取出并拆开 对泵内表面和各喷塔部件进行清洁 重新组装喷塔并装回泵内，将泵安装回系统中 注入新的泵油水油气电返油抽的慢极限差OK扩散泵出现问题，需要检查以下几点 电（包括 电压，电流，加热器电阻值等）冷却水（包括水流量，水温，水压，水流方向等）泵油（包括油位，泵油颜色，温度保护开关状态等）气载量（前级压力，入口压力）感谢各位老师对安捷伦真空的支持！安捷伦真空服务号安捷伦真空视频号