Установка напыления покрытий Оптима – 1600
...или обоснование типа перспективной вакуумной установки
Парк находящегося в эксплуатации, произведённого в прошлом и производимого сейчас в
нашей стране вакуумного оборудования ограничивается, с одной стороны, установками типа
Оратория-9 (ВУ-2М, "Декор" и т.п.) с характерными размерами камеры D900мм на 900мм.
В том же ряду находятся и немного более крупные установки А1100 немецкой фирмы "Лейбольд".
С другой стороны этого ряда находятся установки производства Казанского производственного
объединения "ВАКМА" типа ВУ-4М с камерой D1800мм на 2500мм. Для ряда промышленных
производств мощностей установок типа Оратория-9 уже недостаточно, а установки
ОАО "ВАКМА" не соответствуют многим требованиям, предъявляемым к современному
высокотехнологичному оборудованию. Импортное же оборудование пока ещё имеет не слишком
благоприятный критерий цена/качество для многих отечественных потребителей вакуумного
оборудования.
Рассматривая вопрос создания установки, совмещающей в себе возможность напыления покрытий,
например, на строительное стекло с возможностью нанесения многослойных антикоррозийных и
защитно-декоративных покрытий на различные изделия средне- и крупносерийного промышленного
производства приходится сделать вывод о необходимости разработки установки промежуточной
размерности, объединяющей в себе последние достижения в технологии вакуумных покрытий.
Например, стандарт стекла 1605x2205мм2 требует обеспечения равномерной зоны
напыления протяжённостью не менее 1600мм, соответственно и высота камеры напыления
должна быть не менее 1800мм.
Архитектура современного вакуумного оборудования должна основываться на модульном
принципе построения. Установка должна иметь возможность использоваться как самостоятельно
в различных вариантах комплектации (например, для отработки технологии, нанесения
многофункциональных покрытий на изделия серийного производства и т.д.), так и входить
в состав линий непрерывного технологического процесса при доукомплектации ее устройствами
типа проходного шлюза и объединения нескольких таких установок в одну линию. Это даёт
возможность гибко перестраивать производство с минимальными затратами и в короткое
время для нанесения различных покрытий на другие типы деталей путём замены внутрикамерной
оснастки и оптимизации состава технологических устройств. Модульный принцип построения
архитектуры также снижает стоимость установки при серийном производстве её в различных
конфигурациях. Некоторые из разработанных вариантов показаны на рисунках. Установка в
варианте вакуумного напыления на автомобильные зеркала также является базой для установки
напыления тонирующих и теплосберегающих покрытий на архитектурное стекло 1600x2500мм2.
При оснащении секции напыления карусельной оснасткой с D800мм получается установка с
площадью размещения деталей на карусели 1600x22002. Тогда габариты вакуумной
камеры укладываются в размеры 1800x900x900мм3.
Такая установка имеет производительность в 2 раза выше (по загрузке) установок типа
Оратория-9, УНИП - 900 и т.п.
Количество позиций на камере для технологических устройств (магнетронов, ионных источников
и т.д.) может быть доведено до 7-8, что с одной стороны поднимет производительность
установки по сравнению с типовыми еще в 2-3 раза, а с другой стороны позволяет формировать
сложные многослойные композиции.
Базовая архитектура установки Оптима-1600
Конструктивно установка состоит из следующих систем:
- вакуумной камеры напыления с системой откачки,
- технологических устройств с системами питания и управления, предназначенных для
формирования покрытий на деталях,
- технологической оснастки, предназначенной для закрепления и перемещения деталей в
процессе напыления покрытий,
- автоматизированной системы контроля вакуума и дозированной подачи реакционных газов
в процессе формирования покрытий.
Вакуумная камера имеет внутренний диаметр 950мм и внутреннюю высоту 1800мм. Предусмотрена
возможность загрузки/выгрузки деталей как вручную через боковую дверь в вакуумной камере
на кассетах, так и механизированно через верхний люк камеры всей технологической оснастки
с деталями.
Вакуумная откачная система состоит из двух агрегатов вакуумных ротационных АВД-150/25
(состоит из двухроторного насоса и форвакуумного насоса) и двух высоковакуумных паромасляных
насосов НД-500 с затворами и вакуумными клапанами, выпускаемых серийно ОАО "Вакууммаш".
Установка, в комплектации напыления зеркальных, антибликовых покрытий штатно комплектуется
следующими взаимозаменяемыми технологическими устройствами:
- тремя линейными магнетронами с длиной катода 1700мм с блоками питания и управления для
формирования ионно-плазменных зеркальных покрытий,
- одним протяжённым ионно-лучевым источником с замкнутым дрейфом электронов с
линейным размером порядка 1700мм с блоком питания и управления.
Дополнительно возможна установка ещё 4-х взаимозаменяемых технологических устройств
(ионных источников очистки-активации поверхности и линейных магнетронов).
Система управления построена на базе промышленных контроллеров. Каждая подсистема
(вакуумная откачка, система формирования покрытия, и т. д.) управляется собственным
контроллером. Общее управление, координация осуществляется с промышленного компьютера.
Визуализация процесса управления и контроля производиться на мониторе.
Управление установкой может осуществляться в ручном режиме (для проведения наладки
установки и отработки новых технологических режимов) и полуавтоматическом (штатный
режим работы установки). Полуавтоматический штатный режим работы установки предполагает
автоматическое управление общими системами установки (вакуумная откачка, вращение деталей)
и управление технологическим процессом напыления под непосредственным контролем оператора.
Система управления позволяет производить регистрацию и архивирование данных работы всех
основных систем установки, сбоев и неисправностей.
Система независимого водоохлаждения установки состоит из:
- замкнутой системы водоохлаждения высоковакуумных насосов на базе чиллерной установки,
- системы охлаждения магнетронов и ионных источников на базе малогабаритной градирни
типа "Ромашка"
| 
