(实验室用真空泵使用方法)

　　进口真空泵,旋片式真空泵等真空泵维修的技术我们前面也已经介绍过了，这里我们重点介绍真空镀膜设备的检修技术。真空镀膜设备故障的判断是进口真空泵,旋片式真空泵,真空泵维修,机械真空泵维修中的重要环节。一个实践经验丰富的检修者,常常可以在短时间内找出复杂设备的故障所在,因而收到事半功倍的效果。要做到这点,真空泵维修人员除要掌握必要的真空知识外,还要熟悉各种设备的结构、特点,工作中还要勤于思考,善于总结才行。

　　真空泵出了故障从何下手,就我们的经验总结为三句话:先低后高、先动后静、先易后难。即先从低真空查到高真空,先查经常转动的部件,后查不常动的部件,先检容易的查,后检难的查。遵循此原则,在检修中就能收到快、好、省的效果。

　　真空泵故障的判断与排除

　　1.大漏

　　机械真空泵开启后,长时间仍有排大气砰!砰!的响声,并伴随有大量的油雾,说明设备有大漏。这种故障,我们设备上的经验是常由于机械真空泵缺油和电磁阀漏气引起。判断电磁阀故障可用手指模一下电磁阀放气嘴吸不吸手,发现吸手,说明电磁阀没吸合,或放气口没堵严,检查保险丝和二极,管无问题时旋下放气嘴,检查“O”形圈与壁接触是否太松,松时可以涂点耐温的7501硅脂。

　　一些老式蒸发台主阀的开闭是用橡皮碗的伸缩来动作,时间长了,橡皮老化,会有裂纹。因为在台面下检查困难,停泵又听不到进气声,可用火焰探测法试。方法在玻璃棒上绑一棉球,蘸点酒精、点上火靠近疑点。如有大漏。火苗吸进。对有些间隙可以用停泵听气流来判断,如钟罩没压好,转动杆太松,真空规管芯柱炸了等。

　　2.低真空抽不上

　　指机械真空泵只能抽到10帕,热偶计指针指在20分格再也上不去。尽管目前扩散泵的性能有了很大改进,前置最大反压强可以达到40帕。如果上述大小的漏孔正好处在机械真空泵与扩散泵排气口之间,扩散泵虽然还能工作,但毕竟不太可靠,而且油也易氧化裂解。如漏孔不在上述部位,高真空就上不去,所以还要深入查找原因。

　　a.检查钟罩与可动电极

　　先查钟罩放好没有,是否压在原位,橡皮密封处有无脏物,钟罩观察窗有无炸裂。若低真空上不去是发生在更换密封橡皮后,此时就要检查橡皮圈入槽后是否服贴,有无凸凹部位,接着检查电极是否上下串动,进一步判断可把上下两个旁通阀关闭,看前置真空能否抽上。抽上了说明前置没有问题。上不去估计是下面原因。

　　b.上、下旁通阀杆轴密封不好

　　为了使管路紧凑,增大流异,新设计的镀膜机都配置蝶阀。要得到好的真空度,蝶阀在安装时,将阀的轴封置于前置真空,即阀门关闭时,阀的轴封处于低真空端。判断轴封密封好坏只要来l可拧动阀门手柄,观察热偶真空计指针是否有变化即可(注意拧动手柄时不要把阀门关死。当拧动上旁通阀时指针有变化,说明问题就出在此阀上。主阀的阀杆轴的密封好坏也可用这种方法检查。确定了某阀轴封漏气后,只要用搬手把压紧螺母旋紧即可。若不行就要拆下,更换新的密封圈。

　　c.阀门都好,真空度还上不去,就要仔细观察真空设备其它有无毛病。比如玻璃有无炸裂(特别要注意芯柱处),热偶计引线接触是否良好,确认都无问题时,在机械真空泵本身原因,最好是把机械真空泵从设备上拉出来,单独用真空橡皮管和热偶计测量机械真空泵的极限真空,通常机械真空泵单抽都能达到1帕左右,达不到此值机械真空泵就有毛病。常见的是油脏,排除方法是把油放尽。打开机械真空泵上盖,用纱布蘸去脏油,必要时用绸布蘸少许汽油擦干净,用电吹风机吹干,灌进一点新油,开机械真空泵几分钟,把油放掉,这样反复两次即可。与此同时,可以旋下进气管观察橡皮密封圈及出气口处橡皮压块是否有损坏,通常它们也是造成低真空上不去的原因。

　　d.拆洗机械真空泵

　　机械真空泵非到万不得已时才拆,如铁屑、砂子、碎玻璃等落入泵中或长期不用而锈蚀,泵太脏或卡死就要拆泵。先打开两面端盖,取出转子及滑片,用废汽油先洗一下,观察哪里有伤痕或被咬啃的标记,用细油石或400号金相砂纸磨去凸起的金属或毛刺。如果端盖被转子磨出明显的伤痕和沟槽,可上平面磨床磨平,消除毛病后用汽油洗净、烘干。装配时在滑片、转子、定子间涂一些新的机械真空泵油。紧固端盖的螺丝很有讲究。要达到手转动皮带轮时不太松,又不太紧,运转自如,用手掌压在进气口处,有大的吸劲表明装配正确。注入规定的油量就可试抽。

　　3.高真空抽不上

　　一般的真空蒸发设备,在正常状态下能达到3×10-3帕。时间抽长点,钟翠内部等支架比较干净时,能抽到7×10-4帕左右。如果系统长时间进入不了10-3帕,说明高真空部分有毛病。生产上遇到的原因有以下几种:

　　a.上旁通阀门密封圈松或损坏

　　蒸发设备几个阀门中,此阀的故障率是最多的。这不是因为它的开闭次数。主要原因是抽大气时,大量气体先经过它,故钟罩中蒸发时残留下的微粒,如金属、介质皮屑常被气流吸卷着穿过此阀.其中一部分会粘到蝶阀的橡皮密封面处(通常装阀时在密封面处涂上一层真空脂,故更易粘附)造成阀门关闭不严。从而使高压强一端(低真空管路中)的气流通过此阀漏入高真空区,造成高真空抽不上。判断此阀故障比较简单,转动阀门手柄。如阀门关不到原位或到位很松(正常状态时阀门快关到位时有锁紧的手感),估计毛病在此。进一步证实,可以用钟罩放气来验证,方法是把主阀和上下旁通阀都关闭,钟罩放大气,机械真空泵如有抽大气的响声即可证明。

　　修复的方法是拆下阀门,发现坏损的密封圈就要更换。如没损坏只是碎屑粘上,可用绸布蘸上酒精擦掉。对松的密封圈可在阀盖和阀杆中间垫金属片(约0.2毫米~0.6毫米),具体垫多厚为宜,全凭搬动手柄人手的感觉,松紧要适中。

　　b.扩散泵中的问题

　　通常机械真空泵抽到1。帕,加热扩散泵一小时左右,真空度就能进入4×10-3帕。若长期停在10-2帕,说明扩散泵以上部位有问题。是扩散泵本身问题,还是钟罩上部的问题,可以关闭主阀判断。方法是关闭主阀,记录压强随时间的变化数值,划出曲线。类似图1所示曲线,a为关闭主阀时的压强,如划出的曲线像a、b、c那样就可以判定系统有漏气,问题出在主阀门上端。划出曲线与abc相似,表明真空度上不去是扩散泵的问题。

　　扩散泵抽不上去多数为泵油被污染。当机械真空泵油进入扩散泵中后,最高真空度只能达到10-1帕。冷帽循环水管渗水,电子束蒸发台电子枪水套渗水也会使真空度进不了10-3帕。此外,还有泵油严重氧化,也影响真空度,如果拆泵的决心还不大,还要做深入的判断,可用液氮来试,方法是用一把长镊子夹一块棉花在液氮中浸一下马上拿出,放在电离计的玻壳上轻轻擦。其部位见图2所示。擦时注意,不要把大量的液氮滴到点燃的电离泡上。以免玻璃炸裂。如果真空计指针很快打到好的10-3帕或进入10-4帕。说明油泵本身不漏气。抽气也正常。系统也无明显漏气。上不去的原因就是高蒸汽压的成份太多。我们用这种方法,先后发现了扩散泵冷帽水管有微漏。电子束蒸发合水套有漏水,补散泵油被机械真空泵油污染,扩散泵油严重氧化等故障。

　　扩散泵中缺油时,真空度会出现周期性的上升(升到10-2帕~10-3帕),下降(低于10-1帕)。用起子把柄敲击泵壳可以改变起伏的周期。众所周知,在立式扩散泵中,油锅内用几个直径不同的圆柱管分开各级喷嘴,而用分馏孔来沟通油路,并起到分馏的目的。分馏孔常开成长方形或打成圆孔,离底部高度约8~16毫米(指口径100~200毫米的扩散泵)。正常状态油量的高度约20毫米,以保证油在工作时已被抽到低真空端(高压强)的气体不至于通过这些孔而反窜回来。当泵的加热功率偏高,长时间没有换油,当初加油量就偏少等都会造成泵中缺油压强起伏。起伏的原因是由于扩散泵中存在油爆沸现象引起的。当油量少到某一值时,因爆沸油冲上去,此时油锅中的油面封不住分馏孔,气流从外侧高压强端通过孔窜入内侧低压区破坏了真空度。在爆沸的油流回锅底时,液面士升,封住小孔,真空度又上升。只要观察玻璃泵中油的工作状态就不难分析出上述现象是由于泵中缺油造成的。所以经验的积累,是靠平时长期地细致地观察,加以综合分析一点一滴得来的。

　　c.真空钟罩上部有10帕~10-2帕·升/秒量级的漏孔存在

　　在高真空部位存有10帕~10-2帕·升/秒的漏孔就会使高真空上不去。这就要仔细查找。先用火花探漏仪检查电离计热偶计封接处有无漏孔,或玻璃炸裂。对有些玻璃裂纹,火花探漏仪是查不出的,要用肉眼仔细观察,也可用棉花蘸酒精涂在可疑处,若有漏孔真空度下降。对钟罩下方一组电极若有怀疑。可用注射针管吸上酒精往疑点喷射,小漏孔会因酒精暂时封往漏孔而使真空度上升,大漏孔会因酒精进入而使真空度下降。此法能帮助我们找到许多不易觉察到的漏孔。