真空设计应考虑节能减排低碳原则
传统的真空设计,对于真空室设计,为了节约加工成本,采用易加工简单的真空室,对抽真空系统设计,经常选用极限真空较高的机械泵、罗茨泵、扩散泵组合系统,但当前从节能减排的低碳要求出发,往往是不合理的,而且用户日后在长期运行中,能耗很大,使应用真空的产品后续成本大为提高。
过去的真空设计较多考虑真空室参数选用,抽气时间计算
镀金真空电镀设备
真空设计应考虑节能减排低碳原则
传统的真空设计,对于真空室设计,为了节约加工成本,采用易加工简单的真空室,对抽真空系统设计,经常选用极限真空较高的机械泵、罗茨泵、扩散泵组合系统,但当前从节能减排的低碳要求出发,往往是不合理的,而且用户日后在长期运行中,能耗很大,使应用真空的产品后续成本大为提高。
过去的真空设计较多考虑真空室参数选用,抽气时间计算,真空室容积、抽气速率、漏率、压升率、极限真空、强度计算、真空管道分子流流导计算,真空系统的设计和选用。
当然这些都是需要的,在当时的历史经济背景下,很少考虑节能减排,而在当前的世界经济发展危及地球气候变暖,生态失去平衡,以及能源短缺的背景下,真空设计注重节能减排的低碳原则,同其它用电大户一样,有义不容辞的责任;
固然,这样改进真空设计,一般也可能降低真空设备制造成本,但有时即使设计中贯彻低碳原则,提高了些成本,也应在所不惜,譬如涉及抽气时间的真空室容积选择,不能一开始就选用圆柱形筒状,必须依低碳原则考虑一下其它形状能否更节能。
在现代的加工、焊接技术条件下,需要权衡一下把节能考虑的‘权重’提高。又譬如涉及极限真空的选择,不能一开始就追求选用高的极限真空的指标,极限真空非常高,当然能使背景真空非常洁净,对工艺有利,但不能无节制,常常在不影响工艺的条件下,可以选用极限真空不太高的指标。
真空卷绕镀膜机镀层之间的结合力
真空卷绕镀膜机镀层之间的结合力主要与以下因素有关:
1、真空镀膜设备底镀层的种类与性质。一般认为,铜层与多种金属都具有好的结合力。含铁量高达30%左右的高铁镍铁合金,在酸铜液中也会产生置换铜层,故不能用于光亮酸铜打底。
2、真空镀膜机底镀层的光亮性。真空镀膜镀层越是光亮,与其他镀层的附着力可能越差。
3、真空镀膜设备底镀层表面的清洁性。典型的是镀硫酸盐光亮酸铜后,往往形成有机膜钝化层,应作脱膜处理。不要轻信声称镀后无需除膜的酸铜光亮剂的宣传,而在工艺流程设计时不考虑除膜工序。
因为即使新配液时可以不脱膜,随着亮铜液中有机杂质的积累或加入的光亮剂比例失调时,也会产生憎水的有机膜层。众所周知,聚乙二醇几乎是所有酸铜光亮剂中不可缺少的组分,而镀层中聚乙二醇的夹附量越大,越容易生成憎水膜层。
4、真空镀膜机底镀层的钝化性。越易钝化的镀层,其上镀层的结合力越差。镍是易钝化金属,镀镍过程中断电对间稍长,镍镀层在镀镍液中会发生化学钝化;
若未能有效避免双性电极现象(详见第四讲);则作为阳极部分的工件局部更会发生严重的电化学钝化,在镀多县镍时特别应注意。铬比镍更易钝化,所以铬上镀铬必须有良好的活化。
铬上镀铬的情况也不少,如:装饰性套铬一次深镀能力差时作二次套铬;为兼顾抗蚀性与性,在乳白铬(基本无裂纹)上镀硬铬;钼及钼合金电镀要求用镀铬打底等。
真空镀膜设备选购要点分析
真空镀膜设备选购要点分析如下:
1、炉体可选择由不锈钢、碳钢或它们的组合制成的双层水冷结构。
2、根据工艺要求选择不同规格及类型的镀膜设备,其类型有电阻蒸发、电子束蒸发、磁控溅射、磁控反应溅射、离子镀、空心阴极离子镀、多弧离子镀等。
3、夹具运转形式有自转、公转及公转+自转方式,用户可根据基片尺寸及形状提出相应要求,转动的速度范围及转动精度:普通可调及变频调速等。
4、真空系统由机械泵、扩散泵、油增压泵、增扩泵、罗茨泵、埚轮分子泵等及与它们相匹配的各种气动、手动、电动阀门、管道等组成。
5、根据工艺要求选择镀制方式及形式,如电阻蒸发(钨丝、钼舟、石墨舟)磁控源(同轴圆柱型磁控源、园柱型平面磁控源、矩型平面磁控源等)以靶材材质及尺寸多弧源(Ф60,Ф80直径靶材,气动、电动的引弧等),真空测量可选择数字式智能真空计及其的测量规管,及其它测量仪器,如自动压强控制仪等。膜厚测量可选用方块电阻测量仪,透过率计等。
6、充气方式可选用质量流量计、浮子流量计+针阀及相应的充气阀门,并可选择多路充气管路及相应流量参数。
7、根据需烘烤的结构提出烘烤温度、材质以及所需配备相应仪表测量。
8、根据设备使用特点,可选择手动、半自动、全自动或其组合的控制方式。
9、完善的报警系统,对真空室体、扩散泵断相、缺水、气压、电源负载的过压、过流等异常情况进行声光报警。
真空镀膜机的安装
真空镀膜机应安置于清洁而干燥的室内。镀膜工作室的环境应是空气清洁,设有空调设备,室温一般在23~25℃之间,相对湿度为60%左右。
工作室温度太高会影响抽速,温度太低则机械泵难以起动。室内太潮湿会影响膜层质量。
由于大多数膜料都有不同程度的毒性,当钟罩打开时会飞散在室内空气中,因此在钟罩附近应安装抽风设备,以便在钟罩打开时抽掉真空室内的有毒气体与飞扬的碎屑。
镀膜机应装在靠墙处,但四周应留有检修与操作空间,并有冷却水源,水压约为3个大气压。镀膜机的防振要求不高,无需特殊机座,但必须安置平稳,不应有振动。
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