Pasos de limpieza de la pieza de trabajo antes del recubrimiento en una máquina de recubrimiento al vacío

Para mejorar la adhesión y suavidad de la película chapada sobre la superficie del sustrato, así como la compacidad de la película, antes de colgar el sustrato en la máquina de recubrimiento al vacío, se debe realizar un paso de limpieza preliminar para eliminar el manchas de aceite, manchas, polvo, para garantizar que esté limpio y luego recubrir.

1. Limpieza por calentamiento al vacío

La pieza de trabajo se calienta bajo presión normal o vacío. Promueva la evaporación de impurezas volátiles en la superficie para lograr el propósito de limpieza. El efecto de limpieza de este método está relacionado con la presión ambiental de la pieza de trabajo, la duración del tiempo de retención en el vacío, la temperatura de calentamiento, el tipo de contaminantes y el material de la pieza de trabajo. El principio es calentar la pieza de trabajo. Promueve la desorción mejorada de las moléculas de agua y varias moléculas de hidrocarburos adsorbidas en su superficie. El grado de mejora de la desorción depende de la temperatura. En condiciones de vacío ultraalto, para obtener superficies atómicamente limpias, la temperatura de calentamiento debe ser superior a 450 grados. El método de limpieza por calentamiento es particularmente eficaz. Pero a veces este enfoque también puede tener efectos secundarios. Como resultado del calentamiento, puede ocurrir que algunos hidrocarburos se agreguen formyo aglomerados más grandes y al mismo tiempo se descompongan en residuos de carbono.

2. Limpieza por irradiación ultravioleta

Utiliza radiación ultravioleta para descomponer los hidrocarburos en la superficie. Por ejemplo, la exposición al aire durante 15 horas produce una superficie de vidrio limpia. Si las superficies previamente limpiadas adecuadamente se colocan en una fuente de rayos UV que genera ozono. Se puede crear una superficie limpia en minutos (proceso de limpieza). Esto indica que la presencia de ozono aumenta la tasa de limpieza. El mecanismo de limpieza es: bajo irradiación ultravioleta, las moléculas de suciedad se excitan y disocian, y la generación y existencia de ozono produce oxígeno atómico altamente activo. Las moléculas de suciedad excitadas y los radicales libres generados por la disociación de la suciedad interactúan con el oxígeno atómico. Se forman moléculas más simples y volátiles. Como H2O3, CO2 y N2. La velocidad de reacción aumenta al aumentar la temperatura.

3. Limpieza de descarga

Este método de limpieza se utiliza ampliamente en la limpieza y desgasificación de sistemas de alto y ultra alto vacío. Especialmente utilizado en máquinas de recubrimiento al vacío. Se utiliza un alambre o electrodo caliente como fuente de electrones. La aplicación de una polarización negativa a la superficie a limpiar puede lograr la desorción del gas mediante bombardeo iónico y la eliminación de ciertos hidrocarburos. El efecto de limpieza depende del material del electrodo, la geometría y su relación con la superficie. Es decir, depende del número de iones y de la energía iónica por unidad de superficie. Por tanto depende de la potencia eléctrica disponible. La cámara de vacío se llena con un gas inerte (normalmente gas Ar) a una presión parcial adecuada. La limpieza se puede lograr mediante bombardeo de iones mediante descarga luminosa a bajo voltaje entre dos electrodos adecuados. en este método. El gas inerte se ioniza y bombardea la pared interior de la cámara de vacío, otras partes estructurales de la cámara de vacío y el sustrato a recubrir, lo que puede hacer que algunos sistemas de vacío estén exentos de horneado a alta temperatura. Se pueden obtener mejores resultados de limpieza para algunos hidrocarburos si se agrega oxígeno al gas cargado. Porque el oxígeno puede oxidar ciertos hidrocarburos para formar gases volátiles que el sistema de vacío elimina fácilmente. Los principales componentes de las impurezas en la superficie de los recipientes de alto vacío y ultra alto vacío de acero inoxidable son el carbono y los hidrocarburos. En general, el carbono que contiene no se puede volatilizar solo. Después de la limpieza química, es necesario introducir gas mixto Ar o Ar O2 para la limpieza por descarga incandescente, de modo que se eliminen las impurezas de la superficie y los gases unidos a la superficie debido a la acción química. en limpieza por descarga incandescente. Los parámetros importantes son el tipo de voltaje aplicado (CA o CC), la magnitud del voltaje de descarga, la densidad de corriente, el tipo de gas cargado y la presión. La duración del bombardeo. La forma de los electrodos y el material y ubicación de las piezas a limpiar, etc.

4. Lavado de gas

(1) Lavado con nitrógeno

Cuando se adsorbe nitrógeno en la superficie del material, debido a la pequeña energía de adsorción, el tiempo de retención en la superficie es corto. Incluso si se adsorbe en la pared del dispositivo, es fácil bombearlo. El uso de esta propiedad del nitrógeno para lavar el sistema de vacío puede acortar en gran medida el tiempo de bombeo del sistema. Por ejemplo, antes de poner la máquina de recubrimiento al vacío en la atmósfera, llene la cámara de vacío con nitrógeno seco para lavarla y luego llénela en la atmósfera, el tiempo de bombeo del siguiente ciclo de bombeo se puede acortar casi a la mitad, porque la adsorción La energía del nitrógeno es mucho menor que la de las moléculas de vapor de agua; después de llenarse con nitrógeno al vacío, las moléculas de nitrógeno son absorbidas por la pared de la cámara de vacío. Dado que el sitio de adsorción es fijo, primero se llena con moléculas de nitrógeno y se adsorben muy pocas moléculas de agua, lo que acorta el tiempo de bombeo. Si el sistema está contaminado por las salpicaduras de aceite de la bomba de difusión, también se puede utilizar el método de lavado con nitrógeno para limpiar el sistema contaminado. Generalmente, mientras hornea y calienta el sistema, lavarlo con gas nitrógeno puede eliminar la contaminación por petróleo.

(2) Lavado de gas reactivo

Este método es particularmente adecuado para el lavado interno (eliminación de la contaminación por hidrocarburos) de grandes máquinas de recubrimiento al vacío de acero inoxidable de alta temperatura. Por lo general, para las cámaras de vacío y los componentes de vacío de algunos sistemas grandes de vacío ultraalto, para obtener superficies atómicamente limpias, los métodos estándar para eliminar la contaminación de la superficie son la limpieza química, el tostado en horno de vacío, la limpieza por descarga luminiscente y los sistemas de vacío de tostado energético originales. y otros métodos. Los métodos de limpieza y desgasificación descritos anteriormente se usan comúnmente antes y durante el montaje de un sistema de vacío. Después de instalar el sistema de vacío (o después de que el sistema esté en funcionamiento), dado que se han fijado los diversos componentes del sistema de vacío, es difícil desgasificar los distintos componentes del sistema de vacío. Una vez que el sistema está (accidentalmente) contaminado (principalmente con grandes números atómicos (moléculas como la contaminación por hidrocarburos) generalmente se desmantela y reprocesa antes de la instalación. Con el proceso de gas reactivo, se puede realizar la desgasificación en línea in situ. Elimina eficazmente la contaminación de hidrocarburos en la cámara de vacío de acero inoxidable. Su mecanismo de limpieza: En el sistema, se citan gas oxidante (O2, N0) y gas reductor (H2, N H3) para realizar una limpieza por reacción química en la superficie del metal para eliminar la contaminación, con el fin de obtener metal atómicamente limpio. superficies. La tasa de oxidación/reducción de la superficie depende de la contaminación y del material de la superficie del metal. La velocidad de reacción superficial se controla ajustando la presión y la temperatura del gas de reacción. Para cada sustrato, los parámetros precisos se determinan experimentalmente. Estos parámetros son diferentes para diferentes orientaciones cristalográficas.

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