في معدات الطلاء الفراغي الحديثة، تعد مرحلة التخشين أساسًا بالغ الأهمية لتحقيق أداء ثابت وعالي للفراغ. التكوين المستخدم على نطاق واسع هو مضخة دوارة DLT.2V80 ذات مرحلتين-مدمجة مع مضخة Roots. يشكل هذا الاقتران وحدة تفريغ أولية فعالة- قادرة على تقليل ضغط الغرفة بسرعة من مستوى الغلاف الجوي إلى نطاق التفريغ المنخفض-، مما يخلق الظروف اللازمة لمرحلة ضخ التفريغ العالية- اللاحقة. يعد فهم عملية التشغيل الصحيحة والمنطق الفني لهذا النظام أمرًا ضروريًا للحفاظ على جودة الطلاء وحماية المعدات وإطالة عمر خدمة المضخة.
يعمل نظام التخشين على مبدأ الضخ المرحلي. تعمل المضخة الدوارة- ذات المرحلتين كمضخة دعم، بينما توفر مضخة Roots سرعة ضخ عالية في نطاق التفريغ المتوسط-إلى-الفراغ المنخفض. أثناء بدء التشغيل-، تعمل مضخة الريشة الدوارة أولاً على تقليل ضغط الحجرة. بمجرد أن يصل الضغط إلى ضغط البداية المسموح به لمضخة Roots، تبدأ مضخة Roots في العمل، مما يؤدي إلى تسريع عملية إزالة الغاز بشكل كبير. يسمح هذا الضخ المنسق للغرفة بالانتقال بسرعة من الضغط الجوي إلى نطاق التفريغ المنخفض - المطلوب قبل تشغيل مضخات التفريغ العالية - (مثل الانتشار أو المضخات الجزيئية التوربينية).
تحدث متطلبات العملية الرئيسية بعد اكتمال مرحلة الضخ الخام. قبل التحول إلى الفراغ العالي أو الدخول في مرحلة احتجاز الفراغ، يجب إخلاء خط الأنابيب الخشن وموازنة الضغط-. غالبًا ما يتم التغاضي عن هذه الخطوة ولكنها ضرورية لمنع التدفق العكسي للفراغ. إذا ظلت اختلافات الضغط بين خط التخشين والحجرة، فقد ينتقل الزيت الفراغي من مضخة الريشة الدوارة للخلف إلى تجويف مضخة Roots أو خطوط الأنابيب أو حتى غرفة الطلاء. يمكن أن يؤدي التلوث بالزيت إلى إتلاف جودة الأفلام الرقيقة بشدة، وسد قنوات الغاز، وزيادة تكاليف الصيانة.
يبدأ إجراء التشغيل المناسب فورًا بعد وصول الغرفة إلى مستوى الفراغ الخام المستهدف. يجب أولاً إغلاق صمام التخشين الرئيسي الذي يربط الحجرة بخط التخشين. يؤدي هذا إلى عزل الحجرة عن نظام المضخة الداعمة ويمنع تقلبات الضغط غير المنضبط. بعد ذلك، يجب إدخال النيتروجين الجاف أو الهواء المضغوط النظيف والجاف في خط أنابيب التخشين من أجل عملية تنفيس الضغط الجزئي - الخاضعة للرقابة. تعمل هذه الخطوة على معادلة الضغط داخل خط الأنابيب ببطء إلى مستوى قريب من الغلاف الجوي دون إدخال الرطوبة أو الملوثات.
يُفضل النيتروجين الجاف لأنه خامل ولا يحتوي على بخار ماء أو أكسجين، وكلاهما يمكن أن يؤدي إلى تحلل الزيت الفراغي وتلويث مكونات المضخة الداخلية. وفي حالة عدم توفر النيتروجين، يمكن استخدام الهواء المضغوط المصفى والمجفف، بشرط تركيب مصائد الزيت والرطوبة. الهدف من هذه الخطوة ليس تنفيس الغرفة بالكامل ولكن تثبيت الضغط داخل خط الأنابيب الخام. فقط عندما يعود ضغط خط الأنابيب إلى مستوى آمن، يجب أن ينتقل النظام إلى وضع الاحتفاظ بالفراغ أو إيقاف التشغيل.
تمتد أهمية عملية استعادة ضغط خط الأنابيب إلى ما هو أبعد من النظافة. كما أنه يحمي السلامة الميكانيكية لنظام الضخ. تعتمد مضخات الريشة الدوارة على الزيت الفراغي للختم والتشحيم والتبريد. يمكن أن تتسبب فروق الضغط المفاجئة في هجرة النفط أو ظهور الرغوة أو التدفق العكسي. مضخات الجذور، التي تعمل بدون تشحيم داخلي في غرفة الضغط، معرضة بشكل خاص للتلوث الناتج عن زيت المضخة الداعمة. ومن خلال تثبيت الضغط قبل العزل، يقلل المشغلون من التآكل، ويمنعون توقف المضخة، ويقللون من تكرار الصيانة.
بالمقارنة مع أنظمة تخشين المضخة الفردية-، توفر مجموعة الريشة الدوارة بالإضافة إلى مضخة Roots سرعة ضخ أعلى، ووقت تعطل أقصر- للمضخة، وثباتًا محسنًا في دورات الطلاء الصناعي. ومع ذلك، يتطلب هذا الأداء العالي أيضًا انضباطًا تشغيليًا أكثر صرامة. إن تهوية خطوط الأنابيب، وتسلسل الصمامات، وحماية الغاز الجاف ليست خطوات اختيارية؛ فهي أجزاء لا يتجزأ من تصميم العملية.
من وجهة نظر الصناعة، أصبحت السيطرة على التلوث ذات أهمية متزايدة مع تقدم تقنيات الطلاء نحو دقة أعلى وأغشية أرق. حتى بخار الزيت النزر يمكن أن يؤثر على الالتصاق، أو الأداء البصري، أو الخواص الكهربائية للطبقات المترسبة. ولذلك، تعتبر إجراءات التخشين الموحدة الآن جزءًا من مراقبة الجودة في إنتاج الطلاء الفراغي.
باختصار، إن مرحلة التخشين باستخدام مضخة DLT.2V80 ذات مرحلتين-ومجموعة مضخة Roots هي أكثر من مجرد خطوة تفريغ بسيطة سابقة-. إنها عملية يتم التحكم فيها بعناية وتتضمن الضخ المرحلي، وعزل الصمام، وتنفيس الغاز الجاف، وتثبيت الضغط. إن اتباع هذه الإرشادات التشغيلية يضمن ظروف فراغ نظيفة، ويحمي مكونات المضخة المهمة، ويضمن أداء طلاء ثابتًا عبر دورات الإنتاج الطويلة.