Ионно-плазменная технологическая установка для нанесения защитно декоративного покрытия на изделия широкого потребления, страница 37

,                                                         (2.4)

.

Для смотровых окон будем применять кварцевые стекла. Данный материал, кроме прозрачности, обладает многими положительными свойствами: практически газонепроницаем, температура размягчения 1500^°С, хороший изолятор. Удельное газовыделение стекла: q=3.614×10^-3×мПа/с.

Резина благодаря своей эластичности, прочности и газонепроницаемости получила весьма широкое применение в вакуумной технике. Однако пребывание резины в течение достаточно длительного времени в сжатом состоянии приводит к возникновению так называемой остаточной деформации, которая тем больше, чем выше температура, при которой находилась  резина. Поэтому рабочая температура резины не должна превышать  90-125 ^oС. В вакуумной технике резина применяется в виде прокладок во фланцевых соединениях и вакуумных вентилях, а также в виде толстостенных резиновых  шлангов.

В виде прокладок во фланцевых соединениях в данной вакуумной системе ИПТУ используется резина марки ИРП-1368.

2.4.2 Определение суммарного газовыделения и натекания в технологическую установку

2.4.2.1 Суммарное газонатекание

Газовый поток, откачиваемый насосом, во время работы вакуумной установки имеет несколько составляющих [5]:

.                                (2.5)

где: Q_M –  газовыделение из материалов камеры;

Q_T – технологическое газовыделение;

Q_У – газонатекание через уплотнения;

Q_PV – газовый поток при неустановившемся режиме.

2.4.2.2 Расчет газовыделения из материалов камеры

Газовыделение из конструкционных материалов происходит за счет адсорбционного и диффузионного газовыделения и рассчитывается по формуле [5]:

 ,                                    (2.6)

где: -газовыделение каждого из материалов, n – количество материалов.

В конструкции вакуумной камеры применены следующие материалы: Х18Н10Т(камера), сплав никеля с алюминием (обрабатываемые изделия).

Коэффициент удельного газовыделения для Х18Н10Т –

q₁=1,3×10^-3 , для сплава никеля с алюминием –

q₂=1,3×10^-3 .[2]

Площадь внутренней поверхности камеры найдена по зависимости:

,                                  (2.7)

.

Газовыделение из материала камеры [5]:

.         (2.8)

Площадь подложкодержателя равна  =1,055(м²). Определим площадь поверхности обрабатываемых изделий. Для этого примем, что обрабатываемые изделия заполняют подложкодержатель на 70 % его площади. Таким образом площадь изделий будет равна:  =2 (м²).

Газовыделение из материала обрабатываемых изделий [5]:

,  (2.9)

где: =1,3 – коэффициент, учитывающий нагрев материала изделий (принимаем, что обрабатываются изделия из металла) на 300 ^oС.

Площадь оснастки приблизительно равна 10% от площади материала камеры. Площадь оснастки равна  =0,393(м²).

Газовыделение из материала оснастки [5]:

,          (2.10)

где: =1,1– коэффициент, учитывающий нагрев материала оснастки на

100  ^oС.

Площадь экранов приблизительно равна 90% от площади материала камеры. Площадь одной стороны поверхности экранов равна  =7,069(м²).

Газовыделение из материала экранов [5]:

,           (2.11)

где: =1,1 – коэффициент, учитывающий нагрев материала экранов на

100  ^oС.

Подставив полученные значения в формулу (1.35) получим газовыделение из материалов камеры:

.

2.4.2.3 Расчет газовыделения и газонатекания через уплотнения

В качестве материала уплотнителя берется резина ИРП 1368 с коэффициентом удельного газовыделения q_p1 = 3.3·10^-4  и коэффициентом удельной газопроницаемости q_p2 = 2·10^-4 [5].

Зазор между стыками камеры равен d₃ = 0,003 (м), толщина уплотнения равна l= 0,003 (м).

Общее газонатекание и газовыделение через уплотнения рассчитывается по формуле [5]:

.                                    (2.12)

Газонатекание и газовыделение через уплотнения крышки и днища вакуумной камеры равно [5]:

,                          (2.13)

где:  - разность давлений вне камеры и в камере, 1(атм.).