Вакуумная система – сложное техническое устройство, предназначенное для создания и поддержания вакуума. Представлена в виде совокупно подключённого вакуумного насоса, нагнетающего необходимое разрежение в присоединённой к нему герметичной камере, трубопроводе, рабочем объеме.
Содержание:
Устройство
В стандартное устройство вакуумных систем входят такие элементы:
- Пластинчато-роторный, водокольцевой, мембранный или иной вакуумный насос (может быть представлен в одном или нескольких экземплярах в зависимости от назначения и технических характеристик конкретного типа оборудования);
- Герметичный объём, в котором создаётся вакуум. Выполнен в виде металлической ёмкости с дверцей или откидывающимся колпаком / крышкой, через которые осуществляется загрузка обрабатываемого продукта. Конфигурация, габариты и устройство могут отличаться в зависимости от типа оборудования;
- Трубопровод, соединяющий насос и объём рабочей камеры;
- Ручной, автоматический или полуавтоматический блок управления установкой;
- Вспомогательное оборудование:
Устройство вакуумной системы
- Вакуумметр (манометр);
- Датчик давления;
- Датчик температуры;
- Впускной и выпускной клапан;
- Ловушка;
- Трубчатый или пластинчатый электронагреватель.
Точное устройство вакуумной системы зависит от типа и принципа работы оборудования. Даже в самом простом исполнении установки представляет собой сложную, разветвлённую структуру, находящуюся под воздействием множественных факторов, складывающихся в результате работы её составляющих.
Классификация
Классификация вакуумных систем осуществляется по нескольким признакам. В первую очередь это параметры, которые должны быть достигнуты в результате протекания процесса. К примеру, в зависимости от значения разрежения вакуума выделяются установки создающие сверхвысокое, высокое, среднее и низкое значение. При необходимости работы при низких температурах используются криовакуумные системы.
Также классификация происходит по типу применяемого откачного оборудования. Использующиеся насосы могут быть смазываемыми или не смазываемыми. Ещё одним фактором аналогичного характера является производительность, быстрота откачки и длительность поддержания рабочего разрежения. Ввиду этих свойств вакуумные системы подразделяются на большие и малые.
Классификация вакуумной системы
Наиболее распространённые системы
К наиболее востребованным вакуумным системам с насосом относят следующее оборудование:
- Системы вакуумной инфузии, предназначающиеся для формования с созданием механического давления на заготовку во время её производства. В результате обработки из её структуры выделяются лишние смолы и частицы воздуха, оказывающие негативное влияние на её эксплуатационные характеристики. Таким образом достигается максимальное качество продукта, в частности из карбона;
- Устройства, предназначенные для горячего или холодного прессования при производстве гнутоклееных мебельных фасадов или иных элементов интерьера;
- Промышленные вакуумные системы дегазации силиконов, эпоксидных смол, пластмасс и прочих компаундов, состав которых должен быть очищен от инородных вкраплений частиц воздуха и иных инородных газообразных веществ, нарушающих целостность его структуры;
- Откачные высоковакуумные системы, применяющиеся в научных исследованиях, напылительных установках, масс-спектрометрических устройствах. Предназначены для создания высоких значений вакуума, в рабочих камерах объёмом до 100 л;
- Вакуумные системы, использующиеся для пайки микросхем в вакууме или особых условиях газовой среды;
- Установки молекулярно-пучковой эпитаксии, предназначающиеся для эпитаксиального роста в условиях сверхвысокого значения вакуума. С их помощью выращиваются полупроводниковые гетероструктуры нужной толщины с моноатомно гладкими гетерограницами и соответствующим профилем легирования;
- Термовакуумные установки – обязательный элемент предприятий, работающих в аэрокосмической промышленности. Позволяют выполнить проверку составляющих уже на этапе проектирования сложного технического устройства;
- Оборудование с точностью реализует суровые вакуумные, термические и криогенные условия космического пространства (глубокий вакуум, абсолютных холод, излучение Солнца, Земли и других космических объектов);
- Испытательные камеры, предназначающиеся для тестирования поверхностей и веществ к агрессивному воздействию различных климатических, термических и прочих негативных воздействий. Цель испытаний – проверка качества нанесённого покрытия, выявление недоработок и возможных недостатков в ходе последующей эксплуатации изделия. Представлены в виде климатических камер тепло-холод-влага, дождя, соляного тумана, термоудара и других типов;
Конструирование и расчёт вакуумных систем происходит с учётом технического задания заказчика. Возможна разработка и производство стандартных и нестандартных устройств, предназначенных для заданных целей.
Наиболее распространённые системы
Сфера применения
Многообразие классификации и применения вакуумных систем отражено практически во всех отраслях промышленности.
- В электротехническом направлении вакуум служит для изготовления полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, там, где необходимо нанесение сверхтонких защитных плёнок;
- В машиностроительной отрасли используется при высококачественном соединении керамики с металлом, алюминия со сталью. Наносятся упрочняющие покрытия режущего инструмента и деталей, подвергающихся значительным механическим и термическим нагрузкам (например, валы, роторы, шестерни двигателей);
- Технология вакуумного сверхтонкого напыления алюминия используется в оптической промышленности, при производстве зеркал оптического и бытового предназначения. Аналогичным образом происходит производство декоративных покрытий в лёгкой промышленности. К примеру, металлизирование пластмасс, фольги, бумаги;
- Предприятия пищевой промышленности используют вакуум для предварительной обработки, упаковки и консервации продуктов питания;
- В производстве строительных и отделочных материалов применяют различные вакуумные системы, такие как: камеры дегазации, вакуумные прессы, нестандартное вакуумное оборудование.
Сфера применения системы