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真空泵在真空镀膜机中有什么作用

明亮的冰棍
高大的铅笔
2022-12-22 11:13:50

真空泵在真空镀膜机中有什么作用

最佳答案
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2025-08-19 22:19:03

抽真空用;

因为在进行真空镀膜的时候,薄膜材料要先蒸发成为原子或分子,然后以较大的自由程作直线运动,碰撞基片表面而凝结,形成一层薄膜。如果镀膜室里面残余的气态分子过多,那么就会和蒸发材料的原子或分子发生频繁的碰撞,影响蒸发材料的原子或分子到达基片,形成薄膜;另外,残余气态分子过多会使得薄膜的纯净度和牢固度下降,同时使得蒸发材料容易被氧化而产生杂质。

最新回答
负责的八宝粥
迅速的巨人
2025-08-19 22:19:03

真空镀膜机主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜,具体包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,PLD激光溅射沉积等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。

原理是将扩散泵油加热至沸腾,气化的油雾通过喷油嘴向四周喷射,扩散泵的四周有冷却水管或者水套,将喷射的油雾冷却液化流下至泵的底部循环。如果上半部分热的话说明冷却不好,会向真空室返油,那就是不正常的现象了,说明冷却不好,原因可能是水压不够或者水管内有阻塞。

扩展资料:

蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来。并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。

对于溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。

在光学薄膜的尺度上看(也就是1/10波长作为单位,约为100A),真空镀膜的均匀性已经相当好,可以轻松将粗糙度控制在可见光波长的1/10范围内,也就是说对于薄膜的光学特性来说,真空镀膜没有任何障碍。

溅射镀膜中的激光溅射镀膜pld,组分均匀性容易保持,而原子尺度的厚度均匀性相对较差(因为是脉冲溅射),晶向(外沿)生长的控制也比较一般。

参考资料来源:百度百科--真空镀膜机

清秀的蛋挞
长情的火龙果
2025-08-19 22:19:03
1。真空镀膜对人的危害很小的。

2。电磁辐射很小。

3。真空泵排气要直接到室外。

4。镀膜结束后,打开真空室时,可能会有大量灰尘,注意别吸到呼吸道中。

5。不要长时间观察等离子体束,可能对眼睛有伤害。

6。如果需要加热,注意别烫到。

7。注意工艺气体不要泄露。

和其他行业相比,真空镀膜属于够环保的了,危害很小。放心吧。

烂漫的美女
风中的乐曲
2025-08-19 22:19:03
真空镀膜设备其实是由很多不同的零件组成的,它们都是经过各种机械加工完成的,例如车、铣、刨、磨、镗、焊接等。这样,零件表面不可避免地会沾上许多加工油脂、汗痕、抛光膏、焊剂、金属屑、油垢等污染物。这些污染物在真空中易挥发,影响真空镀膜设备的极限压力和性能稳定性。此外,污染物在大气压下吸附了大量的气体,在真空环境中,这些气体也要被释放出来,构成了限制真空镀膜设备极限压力的因素。为此,零件组装前必须清除掉污染物。

此外,真空镀膜设备在使用过程中,零件还会受到污染。这种污染与使用条件及真空泵有关。例如:真空镀膜机的内壁会被蒸镀材料污染真空镀膜设备真空抽气机组的机械泵油更是污染源,设备长期工作后会使设备内部形成明显的油膜。这些污染同样会影响设备的性能,应注意随时清除。

机灵的云朵
美满的爆米花
2025-08-19 22:19:03

1、制药和化工

真空泵应用领域包括医药、农药、化妆品与盥洗卫生品、肥皂与合成洗涤剂、表面活性剂、印刷油墨及其助剂、粘接剂、感光材料、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮革助剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表面处理剂。

适用产品:真空机组、水环真空泵系列、滑阀真空泵系列、往复真空泵系列。

2、真空镀膜、真空干燥、表面处理

在真空中制备膜层包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。虽然化学汽相沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段但一般来说真空镀膜是指用物理的方法沉积薄膜。真空泵应用领域在镀膜行业、表面处理以及干燥环节起着至关重要的作用。

适用产品:真空机组、罗茨真空泵系列、滑阀真空泵系列、旋片真空泵系列等。

3、真空冶炼、砖头、陶瓷制造业

真空泵用途体现在真空技术对于冶金、砖陶行业来说是非常关键的一个部分、它可以用来防止金属在加工过程中因高温而被氧化。通过真空将砖和陶瓷里面的水分和空气排出以确保其拥有最高的品质。

适用产品:滑阀真空泵系列、旋片真空泵系列、真空机组、水环真空泵系列。

4、食品包装、挤奶、饮料行业

真空包装技术起源于20世纪40年代。1950年聚酯、聚乙烯塑料薄膜成功地用于真空包装、此后真空包装便得到迅速发展。真空包装是将包装容器内的空气全部抽出密封、维持袋内处于高度减压状态、空气稀少相当于低氧效果使微生物没有生存条件以达到果品新鲜、无病腐发生的目的。

适用产品:水环真空泵系列、旋片真空泵系列、无油真空泵系列、真空机组。

扩展资料

真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达到要求的真空度。因此,为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。为达到最佳配置,选择真空系统时,应考虑下述各点:

首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。因为每一种工艺都有其适应的真空度范围,必须认真研究确定之。

在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度,因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。一般来讲,系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%,比前级泵的极限真空度低50%。

检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应,泵系统将被污染。同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。

检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。

参考资料来源:百度百科-真空泵

害怕的大树
可靠的小馒头
2025-08-19 22:19:03
高真空镀膜机,镀膜机是目前制作真空条件应用最为广泛的设备。其相关组成及各部件:机械泵、增压泵、油扩散泵、冷凝泵、真空测量系统.

下面本人详细介绍各部分的组成及工作原理。

一、真空主体——真空腔

根据加工产品要求的各异,真空腔的大小也不一样,目前应用最多的有直径1.3M、0.9M、1.5M、1.8M等,腔体由不锈钢材料制作,要求不生锈、坚实等,真空腔各部分有连接阀,用来连接各抽气泵浦。

二、辅助抽气系统

此排气系统采用“扩散泵+机械泵+罗茨泵+低温冷阱+polycold”组成

排气流程为:机械泵先将真空腔抽至小于2.0*10-2PA左右的低真空状态,为扩散泵后继抽真空提供前提,之后当扩散泵抽真空腔的时候,机械泵又配合油扩散泵组成串联,以这样的方式完成抽气动作。

排气系统为镀膜机真空系统的重要部分,主要有由机械泵、增压泵(主要介绍罗茨泵)、油扩散泵三大部分组成。

机械泵:也叫前级泵,机械泵是应用最广泛的一种低真空泵,它是用油来保持密封效果并依靠机械的方法不断的改变泵内吸气空腔的体积,使被抽容器内气体的体积不断膨胀从而获得真空。

机械泵有很多种,常用的有滑阀式(此主要应用于大型设备)、活塞往复式、定片式和旋片式(此目前应用最广泛,本文主要介绍)四种类型。

机械泵常常被用来抽除干燥的空气,但不能抽除含氧量过高、有爆炸性和腐蚀性的气体,机械泵一般被用来抽除永久性的气体,但是对水气没有好的效果,所以它不能抽除水气。旋片泵中起主要作用的部件是定子、转子、弹片等,转子在定子里面但与定子不同心轴,象两个内切圆,转子槽内装有两片弹片,两弹片中间装有弹簧,保证了弹片紧紧贴在定子的内壁。

它的两个弹片交替起着两方面的作用,一方面从进气口吸进气体,另一方面压缩已经吸进的气体,将气体排出泵外。转子每旋转一周,泵完成两次吸气和两次排气。当泵连续顺时针转动时,旋片泵不断的通过进气口吸入气体,又从排气口不断的排出泵外,实现对容器抽气的目的。为了提高泵的极限真空度,均将泵的定子浸在油里面这样,在各处的间隙中及有害空间里面经常保持足够的油,把空隙填满,所以油一方面起到了润滑作用,另一方面又起了密封和堵塞缝隙及有害空间的作用,防止气体分子通过各种渠道反流到压强低的空间去。

机械泵是从大气开始工作的,它的主要参数有极限真空,抽气速率,此为设计与选用机械泵的重要依据。单级泵可以将容器从大气抽到1.0*10-1PA的极限真空,双级机械泵可以将容器从大气抽到6.7*10-2帕,甚至更高。

抽气速率,是指旋片泵按额定转数运转时,单位时间内所能排出气体的体积,可以用下公式计算:

Sth=2nVs=2nfsL

fs表示吸气结束时空腔截面积,L表示空腔长度,系数表示转子每旋转一周有两次排气过程,Vs表示当转子处于水平位置的时候,吸气结束,此时空腔内的体积最大,转速为n。

机械泵排气的效果还与电机的转速及皮带的松紧度有关系,当电机的皮带比较松,电机转速很慢的时候,机械泵的排气效果也会变差,所以要经常保养,点检,机械泵油的密封效果也需要常常点检,油过少,达不到密封效果,泵内会漏气,油过多,把吸气孔堵塞,无法吸气和排气,一般,在油位在线下0.5厘米即可。

增压泵又叫罗茨泵:它是具有一对同步高速旋转的双叶形或多叶形转子的机械泵,由于它的工作原理与罗茨鼓风机相同,所以又可以叫罗茨真空泵,此泵在100-1帕压强范围内有较大的抽气速度,它弥补了机械泵在此范围内排气能力不足的缺点,此泵不能从大气开始工作,也不能直接排出大气,它的作用仅仅是增加进气口和排气口之间的压差,其余的则需要机械泵来完成,因此,它必须配以机械泵作为前级泵。

机械泵在使用过程中,必须注意以下问题:

1、机械泵要安装在清洁干燥的地方。

2、泵本身要保持清洁干燥,泵内的油具有密封和润滑作用,因此要按照规定量添加。

3、要定期更换泵油,更换的时候要先排出以前的废油,周期为至少三个月至半年更换一次。

4、要按照说明书接好电线。

5、机械泵停止工作前要先关闭进气阀门,再停电并开放气阀,将大气通过进气口放入泵中。

6、泵在工作期间,油温不可以超过75摄氏度,否则会由于油的黏度过小而导致密封不严。

7、要不定期检点机械泵的皮带松紧度、电机的转速,罗茨泵电机的转速,和密封圈的密封效果。

油扩散泵:机械泵的极限真空只有10-2帕,当达到10-1帕的时候,实际抽速只有理论的1/10,如果要获得高真空的话,必须采用油扩散泵。

由于油扩散泵是最早用来获得高真空的泵,其由于造价便宜,维护方便,使用广泛,所以本文将重点讨论。

油扩散泵的应用压强范围是10-1帕-10-7帕,它是利用气体的扩散现象来排气的,它具有结构简单,操作方便,抽速大(最高可以达到10+5升/秒)等特点。油扩散泵主要由泵壳、喷嘴、导流管和加热器组成,里面主要添加扩散泵油(日本的型号是D-704#),根据喷嘴的多少可以分为单级泵和多级泵。

扩散泵底部内储存有扩散泵油,上部为进气口,右侧旁下部为出气口,在工作时出气口由机械泵提供前置压强,机械泵充当前置泵。

当扩散泵的油被电炉加热时,产生的油蒸汽提供前置压强,机械泵充当前置泵。当扩散泵油被电炉加热时,产生的油蒸汽沿着导流管经伞形喷嘴向下喷出。因喷嘴外面有机械泵提供的1-10-1帕的真空,故油蒸汽可喷出一段距离,构成一个向出气口方向运动的射流。射流最后碰上由冷却水冷却的泵壁,凝结为液体,流回蒸发器,即靠油的蒸发——喷射——凝结,重复循环来实现抽气的。

由进气口进入泵内的气体分子,一旦落入蒸汽流中,便获得向下运动的动量,向下飞去,由于射流具有高的流速(约200米/秒),高的蒸汽密度,且扩散泵油具有高的分子量(300-500)故能有效的带走气体分子,因此在射流的界面内,气体分子不可能长期滞留,且在射流界面的两边,被抽气体有很大的浓度差,正是因为这个浓度差被抽气体能不断的越过界面,扩散进入射流中,被带往出口处,在出口处再由机械泵抽走。

扩散泵的油蒸汽压是决定泵的极限真空的重要因素,因此尽量选用饱和蒸汽压低的泵油,其化学特性要好。

扩散泵不能单独用来抽气,一般要求泵的最大出口压强为40帕。扩散泵的抽速决定于第一级喷嘴与泵体进气口口径间环形面积的大小,抽速不是一恒定的值,而是随着进气口的压强而变化的,当压强在10-2~10-3帕的时候,扩散泵的抽气速度是最快的,当压强小于5*10-4帕之后,扩散泵的抽气速度最小,几乎没有抽气能力(此时,进气口的压强较高,由于空气的密度较大,使蒸汽流形成不了高速射流以阻挡空气的反扩散,所以抽速下降)。

扩散泵在安装前要清洗,之后才可以装入扩散油,油在加热前,必须要先对泵抽真空,停机前要先将扩散泵油冷却到60~70摄氏度,才可以关闭前级抽气,最后关冷却水。

由于油扩散泵是无法杜绝有返油的几率,那么没有办法保证精密产品的100%纯净,特别是半导体行业,所以就有“高真空冷凝泵+低真空机械泵”所组成的无油真空系统,冷凝泵组成的排气系统不仅排气效率极高,而且有效保证真空腔的清洁,保证产品的质量(避免产品被污染、增强膜层与基板之间的附着力),但是其维护成本非常的高,造价昂贵,所以普及率没有油扩散泵广泛。

本人在工作过程中,有幸使用到采用冷凝泵组成的排气系统,故在此解释。

低温冷凝泵:它是利用低温表面来凝聚气体分子以实现抽气的一种泵,是目前获得极限真空最高,抽速最大的抽气泵。

冷凝泵的工作原理:主要是低温表面对气体的冷凝作用、冷捕作用及物理低温吸附作用。

低温冷凝:根据各种气体的特性,采用液氦或者制冷循环氦气来冷却。

冷捕集:就是不可凝气体被可凝气体捕集的现象,通常二氧化碳、水蒸气、氮气、压气等气体首先形成霜,于低温表面形成吸附层,进而达到吸附其它气体的目的,低温泵抽除混合气体的效果比抽除单一效果好就是这个原因。

低温吸附:指低温表面上的吸附剂吸附气体的作用,由于吸附剂与气体分子之间的相互作用很强,故可达到气相压强比冷凝表面温度下它的饱和蒸汽压还低的水平。吸附剂通常是活性炭。

冷凝泵的抽气速率及影响 冷凝泵的抽气速率与冷凝表面的面积大小有关系,经数据显示,单位冷凝表面积下的抽气速率为11.6升/秒.平方厘米,冷凝泵可以抽到10-8帕;此外粘有活性炭的吸附表面的几何形状及位置、活性炭的颗粒结构、粘结材料及粘接工艺,对抽速也有很大的影响。其次关键在于制冷机的制冷量要足够大。

真空计:真空计是真空镀膜机器上的重要组成部分,它是检测镀膜机真空度的重要手段。真空计根据其工作原理可以分为绝对真空计和相对真空计,绝对真空计可以直接测量压强的高低,相对真空计只能间接测量真空度。

本论文重点介绍镀膜机器上面常用到的以下几个真空计:

电阻真空计(又叫皮喇尼真空计):

它主要由电热丝、外壳和支架构成,主要是根据在低压下,气体的热传导系数与压强成正比的方式工作的。上面开口处与被测真空系统相连接,热丝采用电阻温度系数大的金属丝做成,两支支架引线与测量线路连接。当压强降低的时候,由于气体热传导散失的热量减小,因此当热丝加热电流稳定时候,则热丝温度就上升,热丝的电阻就增大,用测量热丝电阻值的大小来间接测量压强,有以下关系:

略 这就是电阻真空计的工作原理,此真空计的测量范围是:100-10-1帕之间,目前采用的型号是WP-02

磁控放电真空计:

工作原理:在放电开始时,由于空间游离电子向阳极运动时,在正交电磁场作用下,电子的轨迹不是直线而是螺旋线前进,又因为阳极是框形,故电子不一定第一次就碰上阳极,而是穿过阳极,然后受到对面阴极的拒斥,又复返回。这样反复多次才可能打上阳极。由于电子路程大大加长,故碰撞及电离的分子数增加,使得在较低压强(10-4帕以下)仍维持放电(也称潘宁放电)。

目前比较多的型号有PKR251、GI-PARY

放电管真空计:在玻璃管中封入两个金属电极,在其上加上数千伏的直流高电压,在一定的压强范围内(1*10-3~2*10托)内就能引起自持放电,通过放电颜色来判定其真空度

目前为止此种真空计已经很少使用,因为其误差大,容易损坏,而且寿命不长。

三、蒸发系统

蒸发系统主要指成膜装置部分,镀膜机器的成膜装置很多,有电阻加热、电子枪蒸发、磁控溅射、射频溅射、离子镀等多种方式,鄙人就电阻加热和电子枪蒸发两种方式作介绍,因为此两种方式我应用的比较多。

电阻蒸发根据其结构和工作原理是目前为止应用最多,最广泛的蒸发方式,也是应用时间最长的蒸发方式。它的工作方式是,将钨片做成船状,然后安装在两个电极中间,在钨舟中央加上药材,再缓缓给电极通电,电流通过钨舟,钨舟通电发热,这些低电压,大电流使高熔点的钨舟产生热量,再热传导给镀膜材料,当钨舟的热量高于镀膜材料熔点的时候,材料就升华或者蒸发了,此方法由于操作方便,结构简单,成本低廉,故被很多设备应用,但是其蒸发出来的薄膜由于致密性不佳,加上很多材料无法采用这种方式蒸镀,所以其有一定局限性。钨舟蒸发镀膜材料的时候,材料的熔点必须小于钨舟的熔点,否则就没有办法进行。

电子枪蒸发是到目前为止应用最多的一种蒸发方式,它可以蒸发任何一种镀膜材料,它的工作方式是:将镀膜材料放在坩埚里面,将蒸发源制作成灯丝形状,采用一专门的控制柜,对灯丝加一强电流,高电压,由于灯丝的材料是钨,所以它会发热,到最后会发射电子,再采用一定的磁场将其聚集成一定形状,并牵引到坩埚上,这样就形成了一股电子束,由于电子束温度非常高,可以熔化任何镀膜药材,当镀膜药材被电子束熔化后(有些材料是直接升华),药材的分子(原子或者离子)在真空中成直线运动,然后遇到基板,就凝结下来,经过这种方式生长,形成薄膜!最常用的有将电子束的偏转角制作成270度,、或者运行轨迹为e型的e行电子枪或者电子束偏转角180度,运行轨迹为c型的c型电子枪两种。

电子束蒸发的最大优点在于:电子束的光斑可以随意调整,可以一枪多用,灯丝可以隐藏,避免污染,可以蒸发任意镀膜材料,维修方便,蒸发速度可以随意控制,材料分解小,膜密度高。机械强度好。

溅射方式是用高速正离子轰击靶材表面,通过动能传输,令靶材的分子(原子)有足够的能量从靶材表面逸出,在产品表面凝聚形成薄膜。

用溅射的方法制镀的薄膜附着性强,薄膜的纯度高,可以同时溅射多种不同成分的材料,但是对靶材的要求高,不能象电子枪一样节约资源。

目前运用最多的有磁控溅射,磁控溅射是指平行于阴极表面施加强电场,将电子约束在阴极靶材表面附近,提高电离效率。它是操作最简单的一种,所以运用非常广。

四、成膜控制系统

薄膜监控目前应用方式比较多,主要有:目视监控法,定(极值)值监控、水晶振荡监控、时间监控等等。本人主要介绍目视监控、定(极值)监控和水晶振荡监控三种。

目视监控也叫直接监控,就是采用眼睛监控,因为薄膜在生长的过程中,由于干涉现象会有颜色变化,我们就是根据颜色变化来控制膜厚度的,此种方式有一定的误差,所以不是很准确,需要依靠经验。

定值(极值)监控:主要是采用反射式(透过式)光学监控。极值监控法:当膜厚度增加的时候其反射率和穿透率会跟着起变化,当反射率或穿透率走到极值点的时候,就可以知道镀膜之光学厚度ND是监控波长(入)的四分之一的整数倍。但是极值的方法误差比较大,因为当反射率或者透过率在极值附近变化很慢,亦就是膜厚ND增加很多,R/T才有变化。反映比较灵敏的位置在八分之一波长处。

定值监控法:此方法利用停镀点不在监控波长四分之一波位,然后由计算机计算在波长一时总膜厚之反射率(或者穿透率)是多少,此即为停止镀膜点。

水晶振荡监控:

水晶振荡的工作原理是:利用石英晶体振动频率与其质量成反比的原理工作的。但是石英监控有一个不好之处就是当膜厚增加到一定厚度后,振动频率不全然由于石英本身的特性使厚度与频率之间有线性关系,此时必须使用新的石英振荡片。

几种监控方法各有优劣,但通常镀多层膜,会以光学监控为主,石英晶体振荡为辅助的方法。

除此之外,对于有些在镀膜过程中需要充入气体的还有流量控制计或者压力控制计,这些需要采用精密的阀门和光电传感系统来控制。

在镀膜过程中还需要回转控制系统,就是将伞具的主轴置于轴承里面,然后再利用电机带动轴承,使伞具回转。然后再PLC控制其回转速度。

坩埚回转采用电机带动,光电感应计数的方法,遮药板采用气动开关方式转动。

为了加快抽气速率,达到一定的真空度,还需要对真空腔进行制冷,就是将真空腔里面的空气冷冻到零下130摄氏度,将真空腔里面的水气冷冻并被泵抽走。

电气控制部分主要采用PLC自动控制,就是先在PLC中输入预先设计好的程序,处理器主电路与操作面板上的各空驶系统相连接,当按下操作面板上的开关的时候,信息传递到中央处理器,再由中央控制系统分析并发出指令由支路执行并完成动作。

镀膜机是集多门学科的设备,它集成了当今工业最先进的机电技术,控制技术、电气自动化、IT技术、制冷技术,微电路集成系统、高压控制系统、机械技术、加工技术、光电技术、光学技术、气动控制技术、光电传感技术、通讯技术、真空技术、薄膜光学与镀膜技术等等。

可以说镀膜机是新兴的产业代表。

到今天,镀膜机已经被广泛应用,制镀薄膜尤其广泛,其制作的各种薄膜被应用到各光电系统及光学仪器中,如数码相机、数码摄像机、望远镜、投影机、能量控制、光通讯、显示技术、干涉仪、人造卫星飞弹、半导体激光、微机电系统、信息工业、激光的制作、各种滤光片、照明工业、传感器、建筑玻璃、汽车工业、装饰品、钱币、眼镜片等等,镀膜机器已经与人类的生活紧密联系。

一台进口镀膜机造价通常达到300~1000万人民币,国产设备目前的造价也在100万左右,进口设备已经完全自动化,整个生产过程都由计算机自动完成,其先进程度绝对优于世界上任何自动化作业模式,由于国内的真空技术起步较晚,加上技术有限,故到目前为止还采用人工操作模式,有些厂商有借鉴进口设备的运作模式,可以达到半自动化作业模式,比如:成都的南光镀膜机器、广东的腾胜镀膜机、台湾的龙翩镀膜机、北仪真空、沈阳真空等在业界皆有名次。

还单身的斑马
无奈的衬衫
2025-08-19 22:19:03
一、概述

真空蒸镀金属薄膜是在真空条件下,将金属蒸镀在薄膜基材的表面而形成复合薄膜的一种新工艺。被镀

金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等,其中用的最多的是铝。在塑料薄膜或纸张表面(单面或双面)

镀上一层极薄的金属铝即成为镀铝薄膜,它广泛地用来代替铝箔复合材料如铝箔/塑料、铝箔/纸等使用。

镀铝薄膜与铝箔复合材料相比具有以下特点:

(1)大大减少了用铝量,节省了能源和材料,降低了成本,复合用铝箔厚度多为

7~gpm,而镀铝薄膜

的铝层厚度约为

0.05n左右,其耗铝量约为铝箔的

1/140~1/180,且生产速度可高达

450m/min。

(2)具有优良的耐折性和良好的韧性,很少出现针孔和裂口,无揉曲龟裂现象,因此对气体、水蒸汽、

气味、光线等的阻隔性提高。

(3)具有极佳的金属光泽,光反射率可达

97%;且可以通过涂料处理形成彩色膜,其装潢效果是铝箔

所不及的。

(4)可采用屏蔽式进行部分镀铝,以获得任意图案或透明窗口,能看到内装物。

(5)镀铝层导电性能好,能消除静电效应;其封口性能好,尤其包装粉末状产品时,不会污染封口部

分,保证了包装的密封性能。

(6)对印刷、复合等后加工具有良好的适应性。

由于以上特点,使镀铝薄膜成为一种性能优良、经济美观的新型复合薄膜,在许多方面已取代了铝箔复

合材料。主要用于风味食品、农产品的真空包装,以及药品、化妆品、香烟的包装。另外,镀铝薄膜也大量

用作印刷中的烫金材料和商标标签材料等。

二、镀膜基材

镀铝薄膜的基材主要是塑料薄膜和纸张。

真空蒸镀工艺对被镀基材有以下几点要求:

(1)耐热性好,基材必须能耐受蒸发源的辐射热和蒸发物的冷凝潜热。

(2)从薄膜基材上产生的挥发性物质要少;对吸湿性大的基材,在镀膜前理。

(3)基材应具有一定的强度和表面平滑度。

(4)对蒸镀层的粘接性良好;对于

PP、PE等非极性材料,蒸镀前应进行表面处理、以提高与镀层的粘

接性。

常用的薄膜基材有:BOPET、BONY、BOPP、PE、PVC等塑料薄膜和纸张类。塑料薄膜基材中

BOPET、

BONY、BOPP三种基材形成的镀铝薄膜,具有极好的光泽和粘结力,是性能优良的镀铝薄膜,大量用作包装材

料和印刷中的烫金材料。镀铝

PE薄膜的光泽度较差,但成本较低,使用也较广。以纸基材形成的镀铝纸,其

成本比镀铝塑料薄膜低;比铝箔/纸的复合材料更薄而价廉;其加工性能好,印刷中不易产生卷曲,不留下折

痕等。因此大量取代铝箔/纸复合材料,用作香烟、食品等内包装材料以及包装商标材料等。

1.真空蒸镀原理。将被镀薄膜基材(筒状〕装在真空蒸镀机中,用真空泵抽真空,使镀膜中的真空度达

1.3×10-2~1.3×10-3Pa,加热坩锅使高纯度的铝丝在

1200℃~1400℃的温度下溶化并蒸发成气态铝。气

态铝微粒在移动的薄膜基材表面沉积、经冷却还原即形成一层连续而光亮的金属铝层。真空蒸镀金属示意图

见图

14-9。

图14-9 真空蒸镀金属示意图

1-泵 2-放卷 3-冷却辊筒 4-隔热掩膜 5-料源 6-收卷

通过控制金属铝的蒸发速度、薄膜基材的移动速度以及镀膜室的真空度等来控制镀铝层的厚度,一般镀

铝层厚度在

25~500nm,镀铝薄膜的宽度为

800mm~2000mm。

2.蒸镀方法。在基材表面蒸镀铝的方法有直接蒸镀法和转移法两种。

(1)直接蒸镀法。是被镇基材直接通过真空镀膜机,将金属铝蒸镀在基材表面而形成镀铝薄膜。直接蒸

镀法对基材的要求较高,尤其是要形成表面光亮的金属膜,必须要求基材具有较好的表面平滑度。

如果纸张的表面较粗糙,要采用直接蒸镀法,在镀铝前需先进行表面涂布。另外,在蒸镀过程中基材的

挥发物要少。因此直接蒸镀法对基材有较大的局限性,它主要适合于蒸镀塑料薄膜,也可用于纸张

的蒸镀,但纸张的质量要求高,并对纸的定量有一定的限度。

(2)转移法。是借助载体膜(真空镀铝膜)将金属铝层转移到基材的表面而形成镀铝薄膜。转移法是在直接

蒸镀法的基础上发展起来的新工艺,它克服了直接蒸镀法对基材要求的局限性,尤其适合于在各种纸及纸板

上进行镀铝,也可用于塑料薄膜的镀铝。

目前国外已将转移法应用到布、纤维、皮革等基材的镀铝产品上。我国主要采用转移法生产镀铝纸。

三、蒸镀铝工艺

1.塑料薄膜镀铝工艺。塑料薄膜的镀铝工艺较简单。BOPET、BONY、薄膜基材镀铝前不需进行表面处

理,可直接进行蒸镀。而用

BOPP、PE等非极性塑料薄膜时,在蒸镀前需对薄膜表面进行电晕处理,使其表面

张力达到

38X10-5N~40x10-5N。镀膜时,将卷筒薄膜置放于真空室内,关闭真空室抽真空。当真空度达到

一定时,将蒸发源升温至

1400℃~1500℃,然后再把纯度为

99.9%的铝金属丝连续送至蒸发源高温区。调

节好放卷、收卷速度、送丝速度和蒸发量,开通冷却源。使铝丝在高温区内连续地熔化、蒸发,从而在移动

的薄膜表面形成一层光亮的铝层,经冷却后即成成品。制成的镀铝薄膜按规格分切后即可用于印刷、复合制

袋等。

2.纸张蒸镀铝工艺。纸张镀铝工艺有直接镀铝法和转移法两种。

(1)直接镀铝法。直接镀铝法是先将被镇的卷筒纸基材表面涂覆一层胶层或复合一层

PE薄膜,再经真

空镀膜机直接镀铝,使纸的表面形成一层金属铝膜,然后将镀铝纸再进行回潮处理即成产品。如果需要得到

各种不同颜色的镀铝纸,则需在镀铝纸表面再进行着色处理。

直接镀铝法主要有以下特点:

①生产工艺较简单,成本较低。

②对纸基材的表面质量和强度要求较高。镀铝时要求纸张的含水率在

3%以下,一般纸张的含水率为

6~

7%,含水率降低会使纸张发脆、易断裂。因此,要求纸张具有较高的强度。

③产品的表面光泽度较低,印刷装满效果较差。

直接镀铝法一般仅适应干定量在

30g/m2以下的薄纸,较厚的纸很难进行镀铝。直接镀铝法生产的镀铝

纸,虽质量较差,但成本较低,所以使用也比较广泛。

(2)转移法;转移法生产镀铝纸比直接镀铝法工艺先进。它是将镀铝塑料薄膜表面的铝层转移到纸基表

面而形成镀铝纸。首先把涂料均匀地涂布在塑料薄膜基材上,一般采用

BOPET薄膜和

BOPP薄膜;再将塑料薄

膜基材在真空镀膜室进行镀铝,使涂层表面形成金属铝膜层;而后在镀铝塑料薄膜的铝层表面涂布一层粘合

剂;按需要把纸、纸板或基它基材与之复合,然后再进行分离,使涂料层及铝层从塑料薄膜上分离下来。其

工艺流程见图

14-10。

图14-10 转移法工艺流程图

被分离后的塑料薄膜可以重复使用。重复使用的次数越多,产品的成本越低。采用转

移法生产镀铝纸主要有以下特点:

①生产工艺比较复杂、成本较高。

②对基材的适应范围宽,定量在

30~600g/m2的纸或纸板均可,且对基材的质量要求不高,表面也无需

再涂涂料或覆膜。

③产品的质量好,表面光亮;因镀铝层外有一层涂料,不仅起到了保护作用,而且也提高了印刷适应性

和装满效果。

④在涂料中加入颜料,可生产彩色镀铝纸。

由于转移法镀铝具有以上特点,所以在镀铝纸生产中使用越来越

想人陪的西牛
英俊的铅笔
2025-08-19 22:19:03

汽车真空泵系统有助力驾驶员进行制动,从而使得驾驶更加安全,有效规避交通事故的发生。真空泵一般都是助力用的,一面不断抽空气(接近真空,不可能绝对真空),另外一面保持一个大气压,这样就形成负压,会产生吸过去的力,或者说产生推过去的力,这样就达到助力的目的。

汽车真空泵的工作原理:

1、对于真空助力系统的真空来源,装有汽油发动机的车辆由于发动机采用点燃式,因此在进气歧管可以产生较高的真空压力,可以为真空助力制动系统提供足够的真空来源,而对于柴油发动机驱动的车辆,由于发动机采用压燃式CI,这样在进气歧管处不能提供相同水平的真空压力,所以需要安装提供真空来源的真空泵。

2、另外,对于为了满足较高的排放环保要求而设计的汽油直喷发动机GDI,在进气歧管处也不能提供相同水平的真空压力来满足真空制动助力系统的要求,因此也需要真空泵来提供真空来源。

纯真的身影
儒雅的草丛
2025-08-19 22:19:03

真空镀膜加工冷却设备冷水机

真空镀膜加工中冷却设备需要提供智能、稳定的冷冻水,来确保真空镀膜工艺中电镀液的温度恒定,所以会选择使用水冷式冷水机来作为真空镀膜加工冷却设备。

一 真空镀膜加工中冷却设备冷水机的作用

真空镀膜加工过程中,真空镀膜机作为主要设备,工作过程中有高频电流过程,电导会在反复过程中产生大量热能并且集聚在一起,需要冷却设备及时地进行冷却,避免设备部件损坏,影响使用寿命;另外,真空镀膜电镀液需要根据电镀产品不同进行温度调节,并保持相对恒温,反复镀膜会造成镀液温度升高,同样需要冷却设备来准确地控制和稳定电镀液的温度。在工业生产控温中,根据真空镀膜加工的实际需求,选用相应规格的冷水机设备来进行高效、稳定的温度控制调节是经济有效的解决方案。

二 真空镀膜冷却设备冷水机特点

真空镀膜冷水机都具备以下的特点

1 强劲的冷却温控功能,性能稳定,能够长期平稳运行,故障率低;

2 智能冷却调节,节能省电,减少电能等资源浪费;

3 具备多重安全保护,有电流过载、压缩机过载、高低压保护等。

伶俐的羊
大方的导师
2025-08-19 22:19:03
原理和工艺不同,电镀是基于电化学反应原理,在含有需镀金属离子的溶液中通以直流电,使该金属离子在阴极(工件)获得电子变成金属,沉积在镀件上,即为镀层,真空镀是基于物理气相沉积原理,使需镀金属或氧化物或合金在高真空下高温气化,沉积在镀件上;设备不同,电镀主要设备是直流电源、镀槽等,真空镀主要设备真空镀膜机(包括真空室、真空泵等);所用原材料不同,电镀主要原材料为各种化工材料和金属材料,真空镀主要原材料为金属、金属化合物及合金;适用范围和用途不同,电镀可以在几乎所有金属和非金属上进行,主要用于金属防护、装饰和导电、耐磨等功能性电镀,真空镀加工对象有限制,例如不能直接在钢铁件上镀,真空镀膜很薄,不像电镀那样厚,但可以镀得电镀做不到的镀层,如金黄色的氮化钛、铝等等,用于耐蚀、耐磨、装饰等场合,真空镀由于受真空室大小的限制,不能镀大型零件,相比之下,电镀受此限制小得多;在环保方面,真空镀比电镀污染小的多。