热压机真空系统漏气常见原因分析?检测解决办法

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来源:未知        发布时间:2020-10-22 10:50
导读:真空热压技术的发展,在半导体工业、表面科学、真空冶金、生物制药、新材料生产与研究等领域中, 真空热压机 的应用越来越广泛。在真空技术的应用中,真空系统的漏气是绝对的...

  真空热压技术的发展,在半导体工业、表面科学、真空冶金、生物制药、新材料生产与研究等领域中,真空热压机的应用越来越广泛。在真空技术的应用中,真空系统的漏气是绝对的、不可避免的。我们需要不断研究提高系统的密封性,降低系统的漏气率。真空设备要求达到并保持真空状态,如果存在漏气问题则成为重大的缺陷,同时,任何真空设备都没有绝对的密闭性,都有某种程度的漏气问题存在,各种真空系统可容许的漏气范围。

真空热压机
真空热压机

  气体透过固体的现象被成为透气,特别是用橡胶材料封口时透过的氢气和氦气不可忽视。

  但是透气和漏气本质不同.漏气被定义为机械地从缝隙或小孔由高气压一侧向低气压一侧侵入的现象.漏气的主要原因是材料本身的缺陷,另一种是封口部不良。

  还有一种情况是常温下不发生漏气,可是温度变化时会发生漏气,这种情况发生的主要原因是热膨胀系数的差而引起的。

  如果可以排除是封口完毕后受外力而漏气的情况,就可以顺着封口不严的思路找原因。明确真空热压机的各个工序,思考可能导致封口不严的原因,一个个针对性的去检查,应该可以看出端倪。

真空热压腔体
真空热压腔体

  各种真空系统可容许的漏气范围

  容许漏气量=设备最低压力X排气速度X 1/(10-100)

  真空设备容许漏气量(Pam3/s)

  简单的减压设备:10~102

  减压干燥设备:1~10

  简单的蒸发成膜设备:10-7~10-6

  高级成膜设备:10-9~10

实验室真空热压机腔体
实验室真空热压机腔体

  随着真空技术的发展,在半导体工业、表面科学、真空冶金、生物制药、新材料生产与研究等领域中,真空系统的应用越来越广泛。在真空技术的应用中,真空系统的漏气是绝对的、不可避免的。我们需要不断研究提高系统的密封性,降低系统的漏气率。

  当对真空系统抽气时,系统内的压力变化由下面方程决定。

  dP/dt=-(S/V)P+Q/V

  式中P--真空室压力

  S--抽气系统对真空室的实际有效抽速

  V--真空室的容积

  Q--系统内所有的有效气源(漏气率与放气率的总和)

真空热压机结构图
真空热压机结构图

  如果真空泵工作正常,真空系统经过较长时间抽气后,仍然达不到预期的真空度,或者真空室与抽气系统隔离后,真空室内的压力不断升高,则可断定真空系统存在漏气现象或真空系统内部材料放气(包括表面出气、渗漏、蒸气压等)现象,在真空系统的操作中,应该对两者中的主要原因作出正确判断,以便采取相应措施解决。

  热压机真空会漏气原因分析

  除泵的原因以外,热压机真空系统会漏气的原因常见的有以下情况。

  1、器壁材料有气孔、夹渣、裂纹。轧制材料出现这种缺陷的可能性小,而铸件易引起这种缺陷。

  2、焊接、封接时有缺陷。原因是焊接时操作不慎,焊接工艺选择不当,焊缝设计不合理,焊接顺序选择不当,焊接操作不方便等因素,均会引起焊缝漏气。

  3、零件在冷加工中出现裂纹。如弯管时不小心会产生裂纹;焊后加工的法兰,易引起法兰与管道间焊缝产生裂纹。

  4、零件受冷、热冲击或机械冲击后,焊缝产生裂纹。

  5、在焊接应力作用下使焊缝产生裂纹。

  6、密封面加工粗糙、有划痕、有油污、氧化皮等;密封圈有划伤,压缩量不够,均会引起漏气。

  7、法兰变形,或压的不平,螺栓没上紧均能引起漏气。真空管道上往往安装有许多法兰、阀门,连接部位是易漏点。

真空系统漏气透气图示
真空系统漏气透气图示

  由于上述原因,金属真空系统易漏气的部位有:焊缝起焊及收焊部位,两条焊缝交叉点,波纹管焊接部位,管接头焊缝,受运动影响的钎焊焊缝。法兰密封或动密封处,如果安装前仔细清洗,装配合理,这种部位不易漏气。金属一陶瓷、金属一玻璃封接处,如引出电极、规管的高压引线,管脚,管帽等处。受冷、热冲击影响的焊缝。

  如果除泵以外的管路系统等没有问题,抽气后达不到预期的真空度,需要对真空泵进行检查,用真空计连接真空泵进气口,测量泵真空度是否达到要求。

  检查泵进出口连接处的密封圈、法兰垫片有无损坏,螺栓预紧力是否合适,是否符合使用条件特别是存在较大温度变化的场合。

真空泵
真空泵

  各种真空泵达不到真空度要求的常见原因如下:电机故障、过滤器堵塞、进气、排气管道过长或管径太小、工作温度过高。旋片真空泵:泵油油位太低,不能对排气阀起油封作用;泵油为可凝性蒸汽所污染,造成真空度下降;进气咀或气镇阀橡胶密封圈装配不当;进气咀油孔堵塞;真空系统严重污染;旋片弹簧折断;旋片、泵身或铜衬磨损,间隙过大;泵温过高,使油粘度下降,饱和蒸汽压升高,还可能造成泵油裂解。

  水环式真空泵:叶轮与端盖间隙过大;密封填料磨损;供水量不足及水温过高。往复式真空泵:吸入气体温度太高;气阀片与阀座接触不良;阀片损坏;气缸磨坏或活塞环太松。真空隔膜泵最常见的故障有污物粘附、膜片破裂。优异的膜片材料、合理的结构设计能有效延长膜片寿命。

  目前寿命长、可靠性高的微型真空泵有国产“气海”、GAST、KNF等品牌。“气海”有一类调速气泵在检漏领域应用越来越广泛,它可以通过电子方式调节流量,还能输出反馈型号、有自我保护功能等。

  为了保证真空系统能达到和保持工作需要的真空,除需要配备合适的、抽气性能良好的真空泵以外,真空系统的其它零部件还必须经过严格的检漏,以便消除破坏真空的漏孔,使系统中的漏气量小到工艺要求所允许的程度。

真空接管图
真空接管图

  低(粗)真空、中真空和高真空系统一般用气压检漏 ;对于超高真空系统,在采用一般检漏法粗检以后,还要采用灵敏度较高的检漏仪,如卤素检漏仪和质谱检漏仪来检漏。

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