
镀膜、离子镀、溅射这类工艺,主泵通常是扩散泵或分子泵,前面还要一台前级泵负责把主泵的排气侧压到可工作的范围。前级泵选错,主泵抽不上去,或者油返流污染腔体。用单级油封旋片泵做前级,0.1 mbar 这条线经常被问到够不够。
一、先分清两个压力
- 前级压力:主泵排气口处的压力,前级泵直接决定它。
- 腔体压力:工件所在位置的压力,由主泵加前级共同决定。
工艺要求 5×10⁻³ mbar,不等于前级泵要抽到 5×10⁻³ mbar。前级泵只需要把主泵排气侧压到主泵允许的最高前级压力以下,这个值由主泵厂家给出,扩散泵一般在 0.10.5 mbar,分子泵在 110 mbar 量级。
二、单级油封泵的实际能力
| 机型 | 抽速 50/60Hz | 极限真空(关气镇) | 极限真空(开气镇) | 功率 |
|---|---|---|---|---|
| V0025A | 20 / 26 m³/h | 0.5 mbar | — | 0.75 kW |
| V0040A | 40 / 48 m³/h | 0.1 mbar | 0.5 mbar | 1.5 kW |
| V0063 | 63 / 75 m³/h | 0.1 mbar | 0.5 mbar | 2.2 kW |
| V0100 | 100 / 110 m³/h | 0.1 mbar | 0.5 mbar | 3.0 kW |
从 V0040A 起,关气镇能到 0.1 mbar,满足 0.1~0.5 mbar 前级压力要求的扩散泵没有问题。V0025A 只有 0.5 mbar,只适合前级压力要求在 0.5 mbar 以上的主泵。
三、什么情况下 0.1 mbar 不够
- 主泵要求更低的前级压力:查主泵说明书,如果标的是 5×10⁻² mbar 或更低,单级泵不够,要上双级 2V80(极限真空 4×10⁻⁴ mbar)。
- 工艺放气量大:镀膜过程中工件和腔壁持续放气,前级泵要同时处理主泵排气和放气量,抽速不够时前级压力会被顶上去。
- 需要长时间在 0.1 mbar 附近运行:泵在这个压力下接近极限,油温和噪音都会上升,长期连续运行建议留一档余量。
判断方法很直接:在主泵排气口装一个真空计,跑一遍完整工艺,看前级压力最高冲到多少。峰值超过主泵允许值的 70%,就该换更大的泵或加罗茨。
四、油返流的防范
前级泵停机时,泵油可能沿管路返到主泵和腔体。三件事要做:
- 前级管路加防返油阀,或者把泵的进气口做成带防返油结构;
- 停机顺序是先关高真空阀,再停前级泵,最后放气;
- 长期停机前开气镇跑几分钟,把泵腔里的可凝性气体排掉。
五、选型要给的信息
气体种类(是否有腐蚀性、是否有粉尘)、工艺周期(连续还是间歇)、放气量估算、主泵要求的前级压力上限、现场电源(单相还是三相)。这几项定了,泵的型号和管路口径就能确定。