【康沃真空網】真空鍍膜機抽氣系統是實現鍍膜工藝的關鍵環節之一,它負責將鍍膜室內的氣體抽出,創造出滿足鍍膜要求的高真空環境。本文將詳細闡述真空鍍膜機抽氣系統的原理以及其使用方法。1、機械泵的工作原理:
(1)機械真空泵
機械真空泵是抽氣系統中最常見的基礎真空泵,它主要通過機械運動改變泵腔內的容積,從而實現對氣體的吸入、壓縮和排出。常見的機械真空泵有旋片式真空泵、滑閥式真空泵等。
(2)旋片式真空泵
其工作原理是在偏心安裝的轉子上鑲嵌有可沿徑向滑動的旋片,當轉子旋轉時,旋片在離心力和彈簧力的作用下,始終與泵腔內壁緊密接觸,將泵腔分隔成不同的容積區域。隨著轉子的轉動,這些區域的容積不斷變化,氣體被吸入、壓縮并排出泵外。
(3)滑閥式真空泵
它由偏心輪、滑閥、泵體等組成。偏心輪帶動滑閥在泵體內做往復運動,使得泵腔容積周期性變化,完成氣體的吸入、壓縮和排出過程。
機械泵是從大氣開始工作的,它的主要參數有極限真空,抽氣速率,此為設計與選用機械泵的重要依據。單級泵可以將容器從大氣抽到1.0*10-1PA的極限真空,雙級機械泵可以將容器從大氣抽到6.7*10-2PA,甚至更高。抽氣速率,是指旋片泵按額定轉數運轉時,單位時間內所能排出氣體的體積,可以用下公式計算:Sth=2nVs=2nfsLfs表示吸氣結束時空腔截面積,L表示空腔長度,系數表示轉子每旋轉一周有兩次排氣過程,Vs表示當轉子處于水平位置的時候,吸氣結束,此時空腔內的體積最大,轉速為n。機械泵排氣的效果還與電機的轉速及皮帶的松緊度有關系,當電機的皮帶比較松,電機轉速很慢的時候,機械泵的排氣效果也會變差,所以要經常保養,點檢,機械泵油的密封效果也需要常常點檢,油過少,達不到密封效果,泵內會漏氣,油過多,把吸氣孔堵塞,無法吸氣和排氣,一般,在油位在線下0.5厘米即可。
2、擴散真空泵
擴散真空泵是一種能夠獲得高真空的真空泵,它主要利用高速運動的蒸汽流來攜帶氣體分子,從而實現對氣體的抽除。擴散泵通常由泵體、噴嘴、冷卻系統等組成。
當擴散泵工作時,泵內的工作液(如油、汞等)被加熱汽化,形成高速蒸汽流從噴嘴噴出。這些蒸汽流在向下運動的過程中,與從鍍膜室進入泵內的氣體分子發生碰撞,由于蒸汽流的速度遠高于氣體分子的熱運動速度,氣體分子就會被蒸汽流攜帶并向下運動,最終被前級真空泵(如機械真空泵)抽走。
3、羅茨真空泵
羅茨真空泵也是一種常用的真空泵,它屬于容積式真空泵,其特點是在較寬的壓力范圍內有較大的抽速。羅茨真空泵由兩個“8”字形的轉子組成,兩個轉子在泵腔內做同步反向旋轉,轉子與轉子之間、轉子與泵腔內壁之間都保持極小的間隙。
當羅茨真空泵工作時,氣體從進氣口進入泵腔,隨著轉子的旋轉,氣體被封閉在由轉子和泵腔形成的容積空間內,并被不斷地從進氣口推向排氣口,從而實現對氣體的抽除。羅茨真空泵的極限真空度一般在10?3-10??Torr左右,常與機械真空泵串聯使用,作為機械真空泵和擴散真空泵之間的中間級真空泵,以提高整個抽氣系統的抽氣效率。
4、真空閥門
真空閥門在抽氣系統中起著控制氣體流動的重要作用。根據其功能和結構的不同,可分為閘閥、截止閥、蝶閥等多種類型。
-閘閥:閘閥的閘板在閥體內做垂直升降運動,通過開啟或關閉閘板來控制氣體的通斷。閘閥具有流阻小、密封性能好等優點,適用于大口徑管道的氣體控制。
-截止閥:截止閥通過閥桿帶動閥芯在閥體內做軸向運動,實現對氣體的截斷或導通。截止閥的密封性能較好,但流阻相對較大,常用于小口徑管道的氣體控制。
-蝶閥:蝶閥的閥瓣呈圓盤狀,通過閥桿帶動閥瓣在閥體內做旋轉運動,從而控制氣體的流通。蝶閥具有結構簡單、操作方便、體積小等優點,常用于中、小口徑管道的氣體控制。
真空閥門在抽氣系統的不同位置,根據工藝要求適時地開啟或關閉,以保證抽氣過程的順利進行和鍍膜室內真空度的穩定。
5、真空規管
真空規管是用于測量鍍膜室內真空度的儀器。常見的真空規管有熱偶規管、電離規管等。
熱偶規管:熱偶規管是基于氣體熱傳導原理來測量真空度的。當規管內的加熱絲通電發熱時,周圍氣體的熱傳導情況會隨真空度的變化而變化,通過測量熱偶的熱電勢來反映真空度的高低。熱偶規管適用于測量中真空范圍(10?1-10?3Torr)的真空度。
電離規管:電離規管是利用氣體電離原理來測量真空度的。當規管內的燈絲通電發射電子,電子在電場作用下與氣體分子碰撞并使其電離,通過測量電離產生的離子電流來確定真空度的高低。電離規管適用于測量高真空范圍(10??-10??Torr)的真空度。
真空規管將測量到的真空度信號反饋給控制系統,以便操作人員及時了解鍍膜室內的真空狀況,并根據需要調整抽氣系統的工作參數。
抽氣系統的工作原理
真空鍍膜機抽氣系統的工作過程通常是由粗抽、中抽和精抽等多個階段組成的連續過程。
1.粗抽階段
在鍍膜工藝開始前,首先要進行粗抽。此時,開啟機械真空泵,通過真空閥門將鍍膜室與機械真空泵連通。機械真空泵開始工作,利用其自身的工作原理,將鍍膜室內的氣體逐步抽出,使鍍膜室內的氣壓從大氣壓快速降低到一定程度,這個階段主要是為后續的中抽和精抽打下基礎,去除鍍膜室內大量的空氣和其他氣體。
2.中抽階段
粗抽完成后,進入中抽階段。在這個階段,根據抽氣系統的具體配置,可能會開啟羅茨真空泵(如果配備)。羅茨真空泵與機械真空泵串聯工作,通過真空閥門將鍍膜室、機械真空泵和羅茨真空泵連通。羅茨真空泵利用其較大的抽速,在機械真空泵已經降低的氣壓基礎上,進一步將鍍膜室內的氣壓降低。
3.精抽階段
中抽完成后,進入精抽階段。此時,開啟擴散真空泵,通過真空閥門將鍍膜室、羅茨真空泵(如果有)、機械真空泵和擴散真空泵連通。擴散真空泵工作時,其內部的工作液汽化形成高速蒸汽流,攜帶鍍膜室內剩余的氣體分子,在羅茨真空泵和機械真空泵的配合下,將鍍膜室內的氣壓進一步降低到高真空狀態,滿足鍍膜工藝對真空度的要求。
在整個抽氣過程中,真空規管不斷地測量鍍膜室內的真空度,并將信號反饋給控制系統,控制系統根據反饋信號適時調整各真空泵的工作參數以及真空閥門的開閉狀態,以確保抽氣過程的平穩進行和最終達到所需的真空度。
真空鍍膜機抽氣系統的使用方法
(一)抽氣系統的啟動前準備
1.檢查設備狀態
在啟動抽氣系統之前,首先要對整個真空鍍膜機及其抽氣系統進行全面的檢查。檢查內容包括各真空泵的外觀是否有損壞、連接部位是否緊密、真空閥門的開閉是否靈活、真空規管是否正常安裝等。
2.檢查工作液(針對擴散真空泵)
如果抽氣系統中配備了擴散真空泵,需要檢查擴散真空泵內的工作液是否充足。對于油擴散真空泵,要檢查油位是否在規定的范圍內,若油位過低,應及時添加合適的擴散泵油。同時,還要檢查油的質量,若油已變質,應更換新油。
3.檢查電源和控制系統
確保抽氣系統的電源供應正常,檢查電源線是否連接牢固,開關是否正常工作。同時,要對控制系統進行檢查,確保控制系統能夠正常接收和處理真空規管反饋的信號,并且能夠根據設定的程序控制各真空泵和真空閥門的工作。
(二)抽氣系統的啟動過程
1.開啟機械真空泵
在完成啟動前準備后,首先開啟機械真空泵。按下機械真空泵的啟動按鈕,機械真空泵開始運轉,此時通過真空閥門將鍍膜室與機械真空泵連通,機械真空泵開始對鍍膜室內的氣體進行粗抽。在粗抽過程中,要密切關注真空規管反饋的真空度信號,一般情況下,粗抽速度會隨著鍍膜室內氣壓的降低而逐漸減慢。
2.(如有)開啟羅茨真空泵
當機械真空泵粗抽達到一定程度,一般是當鍍膜室內氣壓降低到10?2-10?3Torr左右時,如果抽氣系統配備了羅茨真空泵,就可以開啟羅茨真空泵。開啟羅茨真空泵前,要確保其與機械真空泵和鍍膜室之間的連接正確,通過真空閥門將三者連通。羅茨真空泵開啟后,與機械真空泵協同工作,進行中抽,進一步降低鍍膜室內的氣壓。
3.開啟擴散真空泵
當羅茨真空泵(如果有)中抽達到一定程度,一般是當鍍膜室內氣壓降低到10?3-10??Torr左右時,開啟擴散真空泵。開啟擴散真空泵前,要確保其與羅茨真空泵(如果有)、機械真空泵和鍍膜室之間的連接正確,通過真空閥門將四者連通。擴散真空泵開啟后,在羅茨真空泵和機械真空泵的配合下,進行精抽,將鍍膜室內的氣壓降低到高真空狀態。
在整個啟動過程中,要密切關注真空規管反饋的真空度信號,根據信號適時調整各真空泵的工作參數以及真空閥門的開閉狀態,確保抽氣過程的平穩進行。
(三)抽氣系統的運行維護
1.定期檢查真空泵
定期對各真空泵進行檢查,包括機械真空泵、羅茨真空泵和擴散真空泵。檢查內容有泵的運轉聲音是否正常、溫度是否過高、密封性能是否良好等。對于機械真空泵,要定期更換潤滑油,以保證其正常運轉。對于擴散真空泵,要定期檢查工作液的質量和液位,及時添加或更換工作液。
2.檢查真空閥門
定期檢查真空閥門的開閉是否靈活、密封性能是否良好。若發現真空閥門存在問題,應及時修復或更換。
3.檢查真空規管
定期檢查真空規管的測量精度是否符合要求,若發現真空規管測量誤差較大,應及時更換。
4.保持設備清潔
保持整個抽氣系統及真空鍍膜機的清潔,避免灰塵、雜質等進入泵體或鍍膜室,影響抽氣效率和鍍膜質量。
(四)抽氣系統的關閉過程
1.關閉擴散真空泵
當鍍膜工藝完成后,首先要關閉擴散真空泵。關閉擴散真空泵前,要確保其內部的工作液已冷卻,然后按下擴散真空泵的關閉按鈕,關閉擴散真空泵。關閉擴散真空泵后,通過真空閥門將其與其他設備斷開連接。
2.關閉羅茨真空泵(如有)
如果抽氣系統配備了羅茨真空泵,在關閉擴散真空泵后,關閉羅茨真空泵。關閉羅茨真空泵前,要確保其已停止運轉,然后按下羅茨真空泵的關閉按鈕,關閉羅茨真空泵。關閉羅茨真空泵后,通過真空閥門將其與其他設備斷開連接。
3.關閉機械真空泵
最后關閉機械真空泵。關閉機械真空泵前,要確保其已停止運轉,然后按下機械真空泵的關閉按鈕,關閉機械真空泵。關閉機械真空泵后,通過真空閥門將其與其他設備斷開連接。
在關閉整個抽氣系統后,要對設備進行清理和維護,為下一次鍍膜工藝做好準備。
真空鍍膜機抽氣系統的原理和使用方法是實現高質量鍍膜工藝的關鍵因素之一。通過了解抽氣系統的組成部分及其工作原理,以及掌握其正確的使用方法,包括啟動前準備、啟動過程、運行維護和關閉過程等,能夠有效地保證真空鍍膜機創造出滿足鍍膜要求的高真空環境,從而提高鍍膜質量和產品性能。在實際應用中,操作人員應嚴格按照操作規程進行操作,并定期對抽氣系統進行維護和保養,以確保抽氣系統的長期穩定運行和鍍膜工藝的順利進行。