การกำหนดค่าปั๊มหลักในระบบสูญญากาศของอุปกรณ์เคลือบผิว
Jan 13, 2018| ระบบสูญญากาศเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์การเคลือบสูญญากาศ โครงสร้างที่ใช้กันโดยทั่วไปของระบบสูญญากาศสูงคือการรวมกันของปั๊มหลัก, forepump, วาล์ว, ท่อและเครื่องมือวัดสูญญากาศ ตามที่เลือกปั๊มหลักระบบสูญญากาศสามารถเป็นระบบสูญญากาศน้ำมันหรือ ระบบสูญญากาศปราศจากน้ำมัน
1. ระบบสูญญากาศน้ำมัน
ปั๊มหลักของระบบสูญญากาศสูงน้ำมันโดยทั่วไปปั๊มกระจายน้ำมัน Forepump เป็นปั๊มกลหรือปั๊มเครื่องกล + ปั๊มราก
เป็นที่รู้จักกันดีว่าช่วงความดันในการทำงานของปั๊มกระจายน้ำมันอยู่ที่ 10-1 ถึง 10 -6 Pa อัตราการสูบจ่ายสูงสามารถขึ้นถึงหนึ่งแสนลิตรต่อวินาทีจากหลายลิตรต่อวินาที ในช่วง 10 -2 ถึง 10 -4 Pa ปั๊มกระจายน้ำมันมีความเร็วในการสูบน้ำที่คงที่โดยไม่มีการส่งผ่านกลไกแรงเสียดทานการสั่นสะเทือนหรือเสียงดัง นอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะเฉพาะด้วยโครงสร้างที่เรียบง่ายประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้อายุการใช้งานที่ยาวนานการบำรุงรักษาง่ายและต้นทุนการลงทุนที่ต่ำ ข้อเสียเปรียบหลักคือไอน้ำมันสามารถไหลกลับเข้าไปในห้องสุญญากาศได้ง่ายและกลายเป็นแหล่งมลพิษ อัตราการคืนน้ำมันสามารถลดลงได้โดยใช้ฝาปิดกั้นน้ำมันทุบตีกับดักเย็นและมาตรการอื่น ๆ แต่ไม่สามารถกำจัดให้หมดไปได้ ยังคงเป็นส่วนหนึ่งของ reflux ไอน้ำมันซึ่งจะช่วยลดอัตราการปั๊มปั๊ม นอกจากนี้ปั๊มสูบจ่ายน้ำมันขนาดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งยังมีการใช้พลังงานสูงและ ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่สูงรวมทั้งข้อเสียของการสตาร์ทช้าและเวลาหยุดยาวโดยเฉพาะปั๊มขนาดใหญ่
2. ระบบปราศจากน้ำมัน
ปัจจุบันระบบสุญญากาศไม่มีน้ำมัน ในที่ปั๊มหลักเป็นโมเลกุลปั๊ม และปั๊มไครโยจีนิกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์เคลือบสูญญากาศ
2.1 ลักษณะของระบบสุญญากาศที่มีปั๊มโมเลกุลเป็นเครื่องสูบน้ำหลัก
ปั๊มแบบโมเลกุล คือ ปั๊ม สูญญากาศที่สูบน้ำโดยการเคลื่อนตัวของโมเลกุลของก๊าซความเร็วสูง สามารถสูบน้ำมันได้เป็นจำนวนมากเพื่อให้ได้สุญญากาศสูงหรือสูญญากาศที่มีความบริสุทธิ์สูงและปราศจากน้ำมัน นอกจากนี้ยังมีข้อดีของการเริ่มต้นอย่างรวดเร็วและหยุดสั้น ๆ แต่ความเร็วในการสูบน้ำของก๊าซหนักจะเร็วกว่าก๊าซมีเทนและความเร็วในการสูบน้ำของไอน้ำจะช้ามาก เทอร์โบโมเลกุลปั๊ม มีประสิทธิภาพสูงในด้านการไหลของโมเลกุล แต่เมื่อก๊าซส่วนใหญ่ไหลผ่านปั๊มความเร็วในการสูบจะลดลง ในช่วงแรงดันเหนือ 1Pa ความเร็วในการสูบน้ำค่อนข้างต่ำซึ่งไม่เอื้ออำนวยต่อการใช้งาน ดังนั้นเครื่องสูบแบบโมเลกุลแรงดึงของร่องเกลียวติดตั้งด้านความดันสูงของเครื่องสูบน้ำโมเลกุลเทอร์โบเพื่อให้หน่วยสูบน้ำของเครื่องสูบน้ำทั้งสองเครื่องเป็นแบบรวมทั้งหมดซึ่งเป็นประเภทของสารประกอบโมเลกุลชนิดกว้าง ความเร็วในการสูบของสารประกอบโมเลกุลนี้จะคงที่เมื่อแรงดันต่ำกว่า 10Pa ช่วงความดันสูงที่มีความเร็วในการสูบน้ำขนาดใหญ่ทำให้เกิดปัญหาการขาดแคลนเครื่องสูบน้ำแบบเทอร์โบ
2.2 ลักษณะของระบบสุญญากาศที่มีปั๊มไครโยนิจเป็นเครื่องสูบน้ำหลัก
ปั๊มไครโยจีนิคเป็นปั๊มดักแก๊สซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้พื้นผิวที่มีอุณหภูมิต่ำเพื่อทำให้เกิดการรวมตัวดูดซับแก๊สและดูดและรักษาสูญญากาศ ไม่จำเป็นต้องใช้แป้นลูกศรระหว่างการทำงานตามปกติและ (1 ~ 10 -8 ) Pa สามารถปั๊มแก๊สได้ทุกชนิด แต่สามารถปั๊มได้อย่างต่อเนื่อง เมื่อเทียบกับเครื่องสูบน้ำชนิดอื่นที่มีขนาดเท่ากันปั๊มอัดฉีดจะมีความเร็วในการสูบน้ำสูงโดยเฉพาะไอน้ำซึ่งเทียบเท่ากับปั๊มโมเลกุลสี่เท่าที่มีขนาดเท่ากัน ดังนั้นแรงดันบางส่วนของไอน้ำในภาชนะบรรจุที่สูบอยู่ในระดับต่ำเพื่อให้ได้รับสูญญากาศสูงที่ปราศจากไฮโดรคาร์บอนและสูญญากาศเป็นพิเศษ โดยไม่ต้องเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนการสั่นสะเทือนหรือเสียงรบกวนสามารถติดตั้งปั๊มไครโยจินิคได้ทุกที่ ด้วยรอยขนาดเล็กและการใช้งานง่ายค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานต่ำกว่าปั๊มกระจายน้ำมัน
ดังนั้นการเลือกปั๊มหลักของอุปกรณ์เคลือบสูญญากาศประการแรกคือตามความต้องการของความสะอาดสูญญากาศและเวลาสูบน้ำ
(1) เมื่อใช้เครื่องสูบน้ำรุ่น forepump เป็นเครื่องสูบแห้งจะมีเครื่องปั๊ม สูญญากาศเป็นปั๊มหลักระบบสูญญากาศปราศจากน้ำมันซึ่งไม่มีไอน้ำมันหรือมีมลพิษจากไฮโดรคาร์บอน เนื่องจากมีอัตราการสูบจ่ายสูงปั๊มแบบไครโยนจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์เคลือบสูญญากาศโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่มีปริมาตร 0.5 ~ 1.6 เมตร 3
(2) ระบบสูญญากาศปราศจากน้ำมันยังสามารถรับรู้ได้เมื่อใช้ปั๊มโมเลกุลเป็นปั๊มหลัก เมื่อเทียบกับปั๊มไครโยจีนิกแล้วเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลสามารถสูบได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการงอกใหม่ แต่ไม่สามารถปั๊มไอน้ำได้ เมื่อเทียบกับปั๊มสูบจ่ายน้ำมันระบบของปั๊มโมเลกุลจะสะอาดด้วยการเริ่มต้นและหยุดเวลาสั้น ๆ ซึ่งจะช่วยประหยัดเวลาในการช่วย อย่างไรก็ตามเนื่องจากเครื่องสูบโมเลกุลเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ความเร็วสูงการพัฒนาข้อกำหนดจะถูก จำกัด ดังนั้นเครื่องสูบน้ำแบบโมเลกุลจึงเหมาะสมกับอุปกรณ์เคลือบผิวขนาดกลางและขนาดเล็กเพื่อเป็นเครื่องสูบน้ำหลักในสถาบันวิจัยและห้องทดลองของ Collegial Laboratory สำหรับอุปกรณ์การเคลือบสูญญากาศขนาดใหญ่จำเป็นต้องใช้ชุดเครื่องสูบน้ำแบบโมเลกุลหลายชุดเพื่อสูบขนานซึ่งจะนำไปสู่โครงสร้างที่ซับซ้อน
(3) ปั๊มการแพร่กระจายน้ำมันโดยใช้การไหลของน้ำมันหล่อลื่นความดันต่ำและความเร็วสูงเป็นของเหลวจากการดำเนินงานก๊าซที่สูบจะได้รับการอพยพไปยังไอพ่นและจากนั้นนำไปที่เต้าเสียบของเครื่องสูบเพื่อแยกออกจากกระบวนการสกัด ปั๊มกระจายน้ำมันมีช่วงกว้างของอัตราการสูบน้ำ แม้ว่าจะไม่มีประสิทธิภาพ แต่ราคาค่อนข้างต่ำดังนั้นปั๊มกระจายน้ำมันยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์เคลือบด้วยสูญญากาศซึ่งต้องการอัตราการสูบจ่ายต่ำ
