Ионно-плазменная технологическая установка для нанесения защитно декоративного покрытия на изделия широкого потребления, страница 5

СХПРТ –  система хранения и подачи рабочего тела;

СЭП – система энергопитания;

СЭС — система электроснабжения;

ТМН – турбомолекулярный вакуумный насос;

УАС — ускоритель с анодным слоем;

ФН – форвакуумный насос.

ЭК — электроклапан;

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. 15

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ КОНЦЕПЦИИ УСТАНОВКИ.. 17

1.1 Обоснование выбора наносимого покрытия. 17

1.2 Выбор геометрии мишени и положения подложки в МРС.. 18

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАМЕРЫ.. 20

2.1 Описание проектируемой технологичекой установки. 20

2.2 Проектирование и конструирование технологической установки. 24

2.3 Конструкция технологической установки. 25

2.4 Расчет вакуумной системы.. 26

2.5 Разработка схемы системы подачи рабочего и реагентного газа ИПТУ.. 26

2.6 Расчет на прочность крышки вакуумной камеры.. 28

3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСКОРИТЕЛЯ С АНОДНЫМ СЛОЕМ (УАС) 33

3.1 Проектирование ускорителя с анодным слоем.. 33

3.2 Принципиальная схема ускорителя. 34

3.3 Расчет основных параметров УАС.. 35

3.4 Расчет магнитной системы УАС.. 36

3.5 Описание конструкции УАС.. 40

4 РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА.. 41

4.1 Проектирование магнитной системы магнетронной распылительной системы.. 41

4.2 Выбор и расчет рабочих и конструктивных параметров МРС.. 43

4.3 Описание магнетронной распылительной системы.. 45

4.4 Определение скорости распыления материала мишени. 47

4.5 Определение времени нанесения покрытия. 47

4.6 Расчёт надёжности получаемой толщины покрытия. 49

5 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.. 53

5.1 Описание технологического процесса подготовки поверхности изделий к нанесению покрытия. 53

5.2 Контроль качества поверхности. 58

5.3 Описание процесса нанесения покрытия на изделия. 58

5.4 Описание маршрутных карт технологического процесса. 60

6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕБЕСТОИМОСТИ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ЕДЕНИЦУ ПРОДУКЦИИ.. 61

7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ТЕХНОГЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ. 66

7.1 Выявление и анализ источников опасных и вредных производственных факторов при работе на оборудовании, входящем в ионно-плазменную технологическую установку. 66

7.2 Мероприятия для снижения или устранения вредного и опасного влияния производственных факторов при работе на ИПТУ.. 68

7.3 Анализ возможных чрезвычайных ситуаций при работе на оборудовании, входящем в ионно-плазменную технологическую установку и на рабочем месте. 76

8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ПОДЛОЖКИ ПРИ НАНЕСЕНИИ ПОКРЫТИЯ С ПОМОЩЬЮ МРС В ИПТУ.. 81

8.1 Актуальность проблемы. Постановка задачи. 81

8.2 Физические основы и принцип действия магнетронных распылительных систем.. 83

8.3 Тепловой баланс уравнения подложки. 86

8.4 Составление математической модели системы.. 90

8.5 Методика определения температурного режима подложки при нанесении покрытий в магнетронных распылительных системах. 91

8.6 Проведение расчетов параметров системы.. 94

8.6.1 Алгоритм проведения расчета параметров. 94

8.6.2 Создание программного обеспечения. 97

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 99

ССЫЛКИ.. 102

Список чертежей. 106

Приложение А.. 107

Приложение Б. 137

Приложение В.. 144

ВВЕДЕНИЕ

Неизбежный нагрев поверхности конденсации является одним из наиболее существенных ограничений при интенсификации процесса нанесения вакуумных покрытий. Современное состояние науки об испарении и конденсации не позволяет проводить очень точные расчеты. Однако основные необходимые для практики данные могут быть получены с учетом некоторых допущений.

Температура подложки при нанесении на нее покрытий является важным фактором, определяющим основные свойства покрытий - внешний вид, структуру, адгезию и механические свойства. Предварительный прогрев подложки обычно положительно сказывается на свойствах покрытий, однако чрезмерный ее перегрев нежелателен, так как может привести к уменьшению коэффициента конденсации материала, т.е. к частичному реиспарению конденсата, образованию диффузионных слоев или химических соединений на границе покрытие – подложка, ухудшающих адгезию, а также к изменению свойств подложки.