Nelle moderne apparecchiature di rivestimento sotto vuoto, la fase di sgrossatura è una base fondamentale per ottenere prestazioni stabili sotto vuoto elevato. Una configurazione ampiamente utilizzata è la pompa rotativa a palette a due stadi DLT.2V80 combinata con una pompa Roots. Questo abbinamento forma un'efficiente unità di pre-vuoto in grado di ridurre rapidamente la pressione della camera dal livello atmosferico all'intervallo di basso-vuoto, creando le condizioni necessarie per la successiva fase di pompaggio ad alto-vuoto. Comprendere il corretto processo di funzionamento e la logica tecnica di questo sistema è essenziale per mantenere la qualità del rivestimento, proteggere le apparecchiature e prolungare la durata di servizio della pompa.
Il sistema di sgrossatura funziona secondo un principio di pompaggio a fasi. La pompa a palette rotativa a due-stadi funge da pompa di supporto, mentre la pompa Roots fornisce un'elevata velocità di pompaggio nell'intervallo di vuoto da medio-a-basso. Durante l'avvio-, la pompa rotativa a palette riduce innanzitutto la pressione della camera. Una volta che la pressione raggiunge la pressione iniziale consentita della pompa Roots, la pompa Roots inizia a funzionare, accelerando notevolmente la rimozione del gas. Questo pompaggio coordinato consente alla camera di passare rapidamente dalla pressione atmosferica all'intervallo di basso-vuoto richiesto prima che le pompe ad alto-vuoto (come le pompe a diffusione o turbomolecolari) vengano attivate.
Un requisito chiave del processo si verifica dopo il completamento della fase di pompaggio grezzo. Prima di passare all'alto vuoto o di entrare nella fase di mantenimento del vuoto, la tubazione di sgrossatura deve essere evacuata e la pressione-bilanciata. Questo passaggio viene spesso trascurato, ma è fondamentale per prevenire il riflusso del vuoto. Se permangono differenze di pressione tra la linea di sgrossatura e la camera, l'olio sotto vuoto proveniente dalla pompa rotativa a palette potrebbe migrare all'indietro nella cavità della pompa Roots, nelle tubazioni o persino nella camera di rivestimento. La contaminazione dell'olio può danneggiare gravemente la qualità del film sottile, bloccare i canali del gas e aumentare i costi di manutenzione.
La procedura operativa corretta inizia immediatamente dopo che la camera raggiunge il livello di vuoto approssimativo target. La valvola di sgrossatura principale che collega la camera alla linea di sgrossatura deve essere chiusa per prima. Ciò isola la camera dal sistema della pompa di prevuoto e impedisce fluttuazioni incontrollate di pressione. Successivamente, è necessario introdurre azoto secco o aria compressa pulita e secca nella tubazione di sgrossatura per un processo di sfogo a micro-pressione controllato. Questo passaggio equalizza lentamente la pressione all'interno della tubazione fino a raggiungere il livello atmosferico senza introdurre umidità o contaminanti.
L'azoto secco è preferito perché è inerte e non contiene vapore acqueo o ossigeno, i quali possono degradare l'olio per vuoto e contaminare i componenti interni della pompa. Se l'azoto non è disponibile, è possibile utilizzare aria compressa filtrata ed essiccata, a condizione che siano installati separatori per olio e umidità. L'obiettivo di questa fase non è quello di sfiatare completamente la camera ma di stabilizzare la pressione all'interno della tubazione di sgrossatura. Solo quando la pressione della tubazione ritorna a un livello sicuro il sistema dovrebbe passare alla modalità di mantenimento del vuoto o all'arresto.
L'importanza di questo processo di recupero della pressione della tubazione va oltre la pulizia. Protegge inoltre l'integrità meccanica del sistema di pompaggio. Le pompe rotative a palette si affidano all'olio per vuoto per la tenuta, la lubrificazione e il raffreddamento. Improvvisi differenziali di pressione possono causare migrazione di olio, formazione di schiuma o riflusso. Le pompe Roots, che funzionano senza lubrificazione interna nella camera di compressione, sono particolarmente vulnerabili alla contaminazione dovuta all'olio della pompa di prevuoto. Stabilizzando la pressione prima dell'isolamento, gli operatori riducono l'usura, prevengono il grippaggio della pompa e riducono al minimo la frequenza di manutenzione.
Rispetto ai sistemi di sgrossatura a pompa singola-, la combinazione di pompe rotative a palette e Roots offre una maggiore velocità di pompaggio, tempi di fermo della pompa- più brevi e una migliore stabilità nei cicli di rivestimento industriali. Tuttavia, queste prestazioni più elevate richiedono anche una disciplina operativa più rigorosa. Lo sfiato della tubazione, la sequenza delle valvole e la protezione del gas secco non sono passaggi opzionali; sono parte integrante della progettazione del processo.
Dal punto di vista industriale, il controllo della contaminazione è diventato sempre più importante man mano che le tecnologie di rivestimento avanzano verso una maggiore precisione e pellicole più sottili. Anche tracce di vapori d'olio possono influenzare l'adesione, le prestazioni ottiche o le proprietà elettriche degli strati depositati. Pertanto, le procedure di sgrossatura standardizzate sono ora considerate parte del controllo di qualità nella produzione di rivestimenti sottovuoto.
In sintesi, la fase di sgrossatura utilizzando una combinazione di pompa a due stadi DLT.2V80 e pompa Roots DLT.2V80 è più di una semplice fase di pre-vuoto. Si tratta di un processo attentamente controllato che prevede il pompaggio a fasi, l'isolamento della valvola, lo sfiato del gas secco e la stabilizzazione della pressione. Il rispetto di queste linee guida operative garantisce condizioni di vuoto pulite, protegge i componenti critici della pompa e garantisce prestazioni di rivestimento costanti durante lunghi cicli di produzione.