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Etapas de limpeza da peça de trabalho antes do revestimento na máquina de revestimento a vácuo

Atualizar:22-06-2022
Resumo: A fim de melhorar a adesão e a lisura do filme chapeado na superfície do substrato, bem como a co...
A fim de melhorar a adesão e a lisura do filme chapeado na superfície do substrato, bem como a compacidade do filme, antes que o substrato seja pendurado na máquina de revestimento a vácuo, uma etapa de limpeza preliminar deve ser realizada para remover o manchas de óleo, manchas, poeira, para garantir que ele esteja em um estado limpo e, em seguida, revestimento.
1. Limpeza de aquecimento a vácuo
A peça de trabalho é aquecida sob pressão normal ou vácuo. Promover a evaporação de impurezas voláteis na superfície para atingir a finalidade de limpeza. O efeito de limpeza deste método está relacionado com a pressão ambiente da peça de trabalho, a duração do tempo de retenção no vácuo, a temperatura de aquecimento, o tipo de contaminantes e o material da peça. O princípio é aquecer a peça de trabalho. Promove a dessorção aprimorada de moléculas de água e várias moléculas de hidrocarbonetos adsorvidas em sua superfície. O grau de aumento da dessorção é dependente da temperatura. Sob ultra-alto vácuo, para obter superfícies atomicamente limpas, a temperatura de aquecimento deve ser superior a 450 graus. O método de limpeza por aquecimento é particularmente eficaz. Mas às vezes, essa abordagem também pode ter efeitos colaterais. Como resultado do aquecimento, pode ocorrer que alguns hidrocarbonetos se agreguem em aglomerados maiores e ao mesmo tempo se decomponham em resíduos de carbono
2. Limpeza por irradiação ultravioleta
Usa radiação UV para decompor hidrocarbonetos na superfície. Por exemplo, a exposição ao ar por 15 horas produz uma superfície de vidro limpa. Se as superfícies devidamente pré-limpas forem colocadas em uma fonte de UV geradora de ozônio. Uma superfície limpa pode ser criada em minutos (limpeza do processo). Isso indica que a presença de ozônio aumenta a taxa de limpeza. O mecanismo de limpeza é: sob irradiação ultravioleta, as moléculas de sujeira são excitadas e dissociadas, e a geração e existência de ozônio produz oxigênio atômico altamente ativo. Moléculas de sujeira excitadas e radicais livres gerados pela dissociação da sujeira interagem com o oxigênio atômico. Formam-se moléculas mais simples e voláteis. Como H2O3, CO2 e N2. A velocidade da reação aumenta com o aumento da temperatura.
3. Limpeza de descarga
Este método de limpeza é amplamente utilizado na limpeza e desgaseificação de sistemas de alto vácuo e ultra-alto vácuo. Especialmente usado em máquinas de revestimento a vácuo. Um fio quente ou eletrodo é usado como fonte de elétrons. A aplicação de um viés negativo à superfície a ser limpa pode alcançar a dessorção de gás por bombardeio de íons e remoção de certos hidrocarbonetos. O efeito de limpeza depende do material do eletrodo, geometria e sua relação com a superfície. Ou seja, depende do número de íons e da energia dos íons por unidade de área de superfície. Assim, depende da energia elétrica disponível. A câmara de vácuo é preenchida com um gás inerte (tipicamente gás Ar) a uma pressão parcial apropriada. A limpeza pode ser conseguida por bombardeamento de iões por descarga inceescente a baixa voltagem entre dois eléctrodos adequados. neste método. O gás inerte é ionizado e bombardeia a parede interna da câmara de vácuo, outras partes estruturais da câmara de vácuo e o substrato a ser revestido, o que pode tornar alguns sistemas de vácuo isentos de cozimento em alta temperatura. Melhores resultados de limpeza para alguns hidrocarbonetos podem ser obtidos se o oxigênio for adicionado ao gás carregado. Porque o oxigênio pode oxidar certos hidrocarbonetos para formar gases voláteis que são facilmente removidos pelo sistema de vácuo. Os principais componentes de impurezas na superfície dos recipientes de alto vácuo e ultra-alto vácuo de aço inoxidável são carbono e hidrocarbonetos. Em geral, o carbono nele não pode ser volatilizado sozinho. Após a limpeza química, é necessário introduzir gás misto Ar ou Ar O2 para limpeza por descarga incandescente, para que sejam removidas as impurezas da superfície e os gases ligados à superfície devido à ação química. na limpeza de descarga incandescente. Parâmetros importantes são o tipo de tensão aplicada (CA ou CC), a magnitude da tensão de descarga, a densidade de corrente, o tipo de gás carregado e a pressão. A duração do bombardeio. A forma dos eletrodos e o material e localização das peças a serem limpas, etc.
4. Lavagem de gás
(1) Lavagem de nitrogênio
Quando o nitrogênio é adsorvido na superfície do material, devido à pequena energia de adsorção, o tempo de retenção na superfície é extremamente curto. Mesmo que esteja adsorvido na parede do dispositivo, é fácil de ser bombeado. O uso dessa propriedade do nitrogênio para lavar o sistema de vácuo pode reduzir bastante o tempo de bombeamento do sistema. Por exemplo, antes que a máquina de revestimento a vácuo seja colocada na atmosfera, primeiro encha a câmara de vácuo com nitrogênio seco para lavá-la e, em seguida, encha-a na atmosfera, o tempo de bombeamento do próximo ciclo de bombeamento pode ser reduzido em quase metade, porque o A energia de adsorção do nitrogênio é muito menor do que as moléculas de vapor de água, depois de serem preenchidas com nitrogênio sob vácuo, as moléculas de nitrogênio são primeiro adsorvidas pela parede da câmara de vácuo. Uma vez que o local de adsorção é fixo, ele é preenchido primeiro com moléculas de nitrogênio e há muito poucas moléculas de água adsorvidas, diminuindo assim o tempo de bombeamento. Se o sistema estiver poluído pelo respingo de óleo da bomba de difusão, o método de lavagem com nitrogênio também pode ser usado para limpar o sistema poluído. Geralmente, ao assar e aquecer o sistema, a lavagem do sistema com gás nitrogênio pode eliminar a poluição por óleo.
(2) Lavagem de gás reativo
Este método é particularmente adequado para lavagem interna (remoção de contaminação por hidrocarbonetos) de grandes revestidores a vácuo de aço inoxidável ultra-alto. Normalmente, para as câmaras de vácuo e componentes de vácuo de alguns grandes sistemas de ultra-alto vácuo, a fim de obter superfícies atomicamente limpas, os métodos padrão para eliminar a contaminação da superfície são limpeza química, torrefação de forno a vácuo, limpeza por descarga incandescente e sistemas de vácuo de torrefação de energia originais e outros métodos. Os métodos de limpeza e desgaseificação descritos acima são comumente usados ​​antes e durante a montagem de um sistema de vácuo. Após a instalação do sistema de vácuo (ou após o sistema estar em operação), uma vez que os vários componentes do sistema de vácuo foram fixados, é difícil desgaseificar os vários componentes do sistema de vácuo. Uma vez que o sistema é (acidentalmente) contaminado (principalmente grandes números atômicos) Moléculas como contaminação por hidrocarbonetos) são geralmente desmontadas e reprocessadas antes da instalação. Com o processo de gás reativo, a desgaseificação online in situ pode ser realizada. Remova efetivamente a poluição de hidrocarbonetos na câmara de vácuo de aço inoxidável. Seu mecanismo de limpeza: No sistema, gás oxidante (O2, N0) e gás redutor (H2, N H3) são citados no sistema para realizar a limpeza de reação química na superfície do metal para eliminar a poluição, a fim de obter metal atomicamente limpo superfícies. A taxa de oxidação/redução da superfície depende da contaminação e do material da superfície do metal. A taxa de reação de superfície é controlada ajustando a pressão e a temperatura do gás de reação. Para cada substrato, os parâmetros precisos são determinados experimentalmente. Esses parâmetros são diferentes para diferentes orientações cristalográficas.

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