ในกระบวนการเคลือบฟิล์ม การเคลือบด้วยไอออน และสปัตเตอริง ปั๊มหลักมักเป็นปั๊มแพร่กระจายหรือปั๊มโมเลกุล และยังต้องมีปั๊มสำรองอีกตัวที่ทำหน้าที่ลดความดันด้านทางออกของปั๊มหลักให้อยู่ในช่วงที่ทำงานได้ หากเลือกปั๊มสำรองผิด ปั๊มหลักอาจสูบได้ไม่ถึง หรือน้ำมันอาจย้อนกลับมาปนเปื้อนห้องสุญญากาศ เมื่อใช้ปั๊มใบพัดแบบซีลน้ำมันขั้นเดียวเป็นปั๊มสำรอง เส้น 0.1 mbar นี้มักถูกถามว่าเพียงพอหรือไม่
1. แยกความดันสองค่าก่อน
- ความดันด้านปั๊มสำรอง: ความดันที่ทางออกของปั๊มหลัก ซึ่งปั๊มสำรองเป็นตัวกำหนดโดยตรง
- ความดันในห้อง: ความดัน ณ ตำแหน่งของชิ้นงาน ซึ่งถูกกำหนดร่วมกันโดยปั๊มหลักและปั๊มสำรอง
ข้อกำหนดของกระบวนการที่ 5×10⁻³ mbar ไม่ได้หมายความว่าปั๊มสำรองต้องสูบถึง 5×10⁻³ mbar ปั๊มสำรองเพียงต้องลดความดันด้านทางออกของปั๊มหลักให้ต่ำกว่าความดันด้านปั๊มสำรองสูงสุดที่ปั๊มหลักอนุญาต ค่านี้ผู้ผลิตปั๊มหลักเป็นผู้ระบุ ปั๊มแพร่กระจายโดยทั่วไปอยู่ที่ 0.10.5 mbar ส่วนปั๊มโมเลกุลอยู่ในระดับ 110 mbar
2. ความสามารถจริงของปั๊มใบพัดแบบซีลน้ำมันขั้นเดียว
| รุ่น | อัตราการสูบ 50/60Hz | สุญญากาศสุดท้าย (ปิดแก๊สบาลาสต์) | สุญญากาศสุดท้าย (เปิดแก๊สบาลาสต์) | กำลังไฟ |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
ตั้งแต่ V0040A ขึ้นไป เมื่อปิดแก๊สบาลาสต์สามารถไปถึง 0.1 mbar และเพียงพอต่อปั๊มแพร่กระจายที่ต้องการความดันด้านปั๊มสำรอง 0.1~0.5 mbar ส่วน V0025A อยู่ที่ 0.5 mbar เท่านั้น จึงเหมาะเฉพาะกับปั๊มหลักที่ต้องการความดันด้านปั๊มสำรองสูงกว่า 0.5 mbar
3. กรณีใดที่ 0.1 mbar ไม่เพียงพอ
- ปั๊มหลักต้องการความดันด้านปั๊มสำรองต่ำกว่า: ตรวจคู่มือปั๊มหลัก หากระบุไว้ที่ 5×10⁻² mbar หรือต่ำกว่า ปั๊มขั้นเดียวไม่เพียงพอ ต้องใช้ปั๊มสองขั้น 2V80 (สุญญากาศสุดท้าย 4×10⁻⁴ mbar)
- กระบวนการมีปริมาณการปล่อยก๊าซมาก: ในระหว่างการเคลือบฟิล์ม ชิ้นงานและผนังห้องปล่อยก๊าซอย่างต่อเนื่อง ปั๊มสำรองต้องจัดการทั้งการระบายก๊าซของปั๊มหลักและปริมาณการปล่อยก๊าซ เมื่ออัตราการสูบไม่พอ ความดันด้านปั๊มสำรองจะถูกดันให้สูงขึ้น
- ต้องทำงานใกล้ 0.1 mbar เป็นเวลานาน: ที่ความดันนี้ปั๊มทำงานใกล้ขีดจำกัด อุณหภูมิน้ำมันและเสียงดังจะเพิ่มขึ้น หากต้องทำงานต่อเนื่องระยะยาว แนะนำให้เผื่อกำลังสำรองไว้หนึ่งระดับ
วิธีการตัดสินทำได้ตรงไปตรงมา: ติดตั้งเกจวัดสุญญากาศที่ทางออกของปั๊มหลัก เดินกระบวนการเต็มรอบหนึ่งครั้ง แล้วดูว่าความดันด้านปั๊มสำรองพุ่งขึ้นสูงสุดเท่าใด หากค่าสูงสุดเกิน 70% ของค่าที่ปั๊มหลักอนุญาต ควรเปลี่ยนเป็นปั๊มที่ใหญ่ขึ้นหรือเพิ่มปั๊มแบบรูดส์
4. การป้องกันน้ำมันย้อนกลับ
เมื่อปั๊มสำรองหยุดทำงาน น้ำมันปั๊มอาจไหลย้อนกลับตามท่อไปยังปั๊มหลักและห้องสุญญากาศ ต้องทำสามสิ่ง:
- เพิ่มวาล์วป้องกันน้ำมันย้อนกลับในท่อด้านปั๊มสำรอง หรือออกแบบทางเข้าของปั๊มให้มีโครงสร้างป้องกันน้ำมันย้อนกลับ
- ลำดับการหยุดเครื่องคือ ปิดวาล์วสุญญากาศสูงก่อน จากนั้นหยุดปั๊มสำรอง และสุดท้ายปล่อยก๊าซ
- ก่อนหยุดเครื่องเป็นเวลานาน ให้เปิดแก๊สบาลาสต์และเดินเครื่องสักครู่ เพื่อระบายก๊าซที่กลั่นตัวได้ในห้องปั๊มออก
5. ข้อมูลที่ต้องให้ในการเลือกขนาด
ประเภทก๊าซ (มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือไม่ มีฝุ่นหรือไม่), รอบกระบวนการ (ต่อเนื่องหรือเป็นช่วง), การประเมินปริมาณการปล่อยก๊าซ, ขีดจำกัดบนของความดันด้านปั๊มสำรองที่ปั๊มหลักต้องการ, ไฟฟ้าหน้างาน (เฟสเดียวหรือสามเฟส) เมื่อกำหนดรายการเหล่านี้แล้ว ก็สามารถกำหนดรุ่นปั๊มและขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อได้