常志軍+王亞銘
摘要:LOW-E玻璃鍍膜設備是利用真空磁控濺射方式在浮法玻璃表面進行鍍膜的專業設備,文章分析了LOW-E玻璃鍍膜設備相關設備的維護和保養知識,總結了維護方面的相關經驗,對真空鍍膜設備的使用維護有一定的借鑒意義。
關鍵詞:真空設備;腔室密封;LOW-E;浮法玻璃
中圖分類號:TQ171文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2014)24-0060-021LOW-E生產線設備的特點
LOW-E玻璃鍍膜設備是利用真空磁控濺射方式在浮法玻璃表面進行鍍膜的專業設備,鍍膜艙室真空度為1.0E-6mbar的高真空,生產線采用真空磁控濺射方式在玻璃表面進行鍍膜,保持高真空環境是LOW-E玻璃鍍膜設備的基本條件。
LOW-E玻璃鍍膜設備由真空腔室、鍍膜腔室、狹縫閥、工藝介質平臺、狹縫閥、傳動系統、液壓設備、冷卻系統、放氣系統、壓縮空氣系統、冷卻水系統等組成,采用電氣程序全自動控制。玻璃基片通過傳動輥道實現水平直線傳輸,依次經過鎖室、緩沖室、過渡室進入工藝腔室,鍍膜工藝完成后,經過渡室、緩沖室、鎖室傳出。傳動輥道間通過同步齒形皮帶聯動,傳動輥道由減速機通過施密特聯軸器、剛性聯軸器等與輥道相連。真空系統主要通過各種真空泵來實現,在生產線各個關鍵位置均安裝各級真空規測量真空度。
2LOW-E生產線的生產特點
LOW-E玻璃鍍膜設備的一個特點是生產的周期性,即“抽真空—真空狀態生產—破空—腔室維護—抽真空”,這樣周而復始進行。在生產狀態下,濺射艙室內擋板及屏蔽板上沉積的濺射物逐漸增厚,會逐漸產生欠層、崩裂、脫落現象,掉落到玻璃上會影響玻璃的鍍膜,造成缺陷,為此,就需要在掉落的濺射物造成的玻璃缺陷增多到一定程度時進行腔室維護,在連續的生產狀態下,大約20天左右進行一次腔室維護。腔室維護完畢后,開始抽真空,抽真空的時間為36~48小時,期間在腔室真空達到一定程度時,進行真空測漏,真空測漏沒有問題并且腔室真空達到工藝條件后,就可以進行生產準備了。維護之前的破空(從真空狀態回到大氣狀態)需要2個小時,之后再對所有需要吊裝的陰極及泵艙吹水之后就可以進行艙室維護了。從LOW-E生產特點來看,腔室中所有設備部件的檢查、維修要集中在艙室維護期間進行,并且要保證這些裝置工作的可靠性,否則,如果在正常生產期間出現問題,僅僅腔室破空和抽氣就需要40多個小時,對生產的影響巨大。因而,LOW-E設備的檢查維護是一項非常重要的工作。
3真空泵維護
真空泵是LOW-E腔室的核心裝備,直接決定鍍膜工藝所需高真空條件。玻璃鍍膜生產線采用的真空泵有旋片泵、羅茨泵、螺桿泵、分子泵等。
分子泵是采用渦輪分子泵與牽引分子泵串聯組合的復合式分子泵,完全無油,采用水冷系統降溫,日常維護主要是檢查水冷系統的正常運行。
除分子泵外,其余真空泵均需要使用真空泵專用機油,一般要求每工作3000小時換油一次,換油的同時配套的油濾、空濾、水濾等要同時更換。這類真空泵的檢查要點為經常檢查油位和油的顏色,一旦油位低于要求或者油顏色變化時要進行補油或者換油;檢查泵運轉是否有異音,電機是否超負荷運轉;定期開啟旋片泵和螺桿泵的氣震閥排泵腔內的水汽,夏天一般半月一次,其余季節每月一次;像螺桿泵和旋片泵這類水冷真空泵還要檢查水冷裝置的正常運行。為了確保真空泵這類核心裝備運行的可靠性,對于旋片泵和螺桿泵要進行定期大修,以便更換易損件、清潔泵腔等來確保其工作狀態。
4真空密封件的維護
真空腔室的密封件包括靜密封和動密封,靜密封包括各種唇形密封圈、O型密封圈、硬密封,動密封包括減速機傳動軸等部位的旋轉星形密封等。密封圈的主要成分是橡膠,維護要領是減少油品對其的浸蝕,在每次打開或者檢查時要注意保護,同時在拆卸后安裝時要用脫脂棉紗布蘸酒精仔細擦拭,而后涂抹真空脂保護。橡膠密封圈的另一個特征是老化,當橡膠圈使用到一定時間后,出現老化變硬現象后要及時更換新備件,從凹槽中取出密封圈時要用塑料等有機軟體材料,避免劃傷凹槽部位的密封面。在密封部位進行封閉時,要詳細檢查密封圈和密封面,防止異物在密封面上造成真空泄露,在現場我們做過一個實驗,把一根頭發絲橫擺在密封面上,抽真空時,該部位出現了明顯的真空泄露,可見密封部位清潔的重要性。
5傳動機構的維護
傳動機構主要包括電機、減速機、各種聯軸器、同步齒形皮帶、軸承等。電機和減速機的檢查主要是以常規檢查為主。施密特聯軸器主要檢查其內部軸承是否缺油及磨損等;同步齒形皮帶主要檢查松緊、老化開裂等;軸承主要檢查異音、缺油等。濺射腔室內的傳動輥道兩端的連接聯軸器內的傳動O型圈要定期檢查磨損及老化現象。
6內循環水的維護
腔室配套設備中,用到水冷的非常多,比如:電氣柜、各種真空泵、濺射陰極冷卻、屏蔽擋板冷卻等都要用到內循環水降溫,內循環水通過CHU裝置和外循環水實現熱交換,內循環水為經過水處理設備凈化過的超純水,內循環水要定期加兩種藥劑:生物抑制劑(殺菌劑)和防腐劑,水要定期定量更換,每年取樣讓權威機構檢查水質情況,確保內循環水質的受控,不符合的水質將對管壁、接口、限流裝置等部位造成不可逆轉的損傷。內循環水的主要檢驗指標為電導率、pH值、生物滋生情況(要確保清澈透明,水箱表層及箱壁無附著物)。
7真空測漏
對真空腔室而言,判斷其狀態的唯一手段就是通過安裝在各處的真空規測試其真空值,因此真空規的正常測量和顯示非常重要,真空規有定期校驗的要求。如果局部的真空出現異常,排除真空規的原因后,唯一的檢測手段就是真空測量儀,利用真空測量儀可以測量E-4~E-7mbar級別的真空,低于E-4mbar級別的真空一般依靠技術人員的經驗來判斷。
8腔室維護
定期的腔室維護是LOW-E生產線的一件大事,因LOW-E真空設備的特性,決定了大量的重要工作都是在維護期間開展的。
8.1沉積擋板維護
在拆裝沉積擋板及在腔室內進行所有作業時,保護密封面始終要放在第一位,另外,人員進入腔室作業要穿戴干凈的鞋套,避免帶入油污、異物對腔室造成污染。要充分利用腔室維護機會對腔室內部的濺射物等雜質用吸塵器進行徹底清理。
8.2密封面的檢查維護
每次在密封面附近作業時,都要注意做好可靠的防護工作,出現劃傷時,打磨要注意輕打磨,并順著密封圈的走向來進行,并注意盡量選用標號小的砂紙或打磨專用織布。
8.3鎖室的清理
鎖室作為大氣與真空腔室的過渡間,真空變化大,容易產生積灰。為此,要定期對鎖室用吸塵器除灰。
8.4RDM端頭、RDM靶管、WSM靶材的更換
RDM端頭、RDM靶管、WSM靶材是濺射單元的核心部件,其更換操作技術精密,要組織專業團隊,嚴格按照操作規程來實施。
總的來說,真空腔室的最基本要求就是真空保持性,一個是真空泵組,要精細維護以確保其抽真空性能的穩定可靠;另一個就是各個密封部位,注意嚴格保護,要求各種操作都要小心謹慎的進行,并要做到對密封件的檢查維護和及時更換。真空腔室的不易維修特點還決定了內部各種傳動件可靠性要求非常高,要尊重設備的出廠配置,任何技改都要在整備人員和工藝人員相結合充分論證并充分考慮到風險以后,再行逐步有計劃的實施。
參考文獻
[1]?張以枕,等.真空鍍膜技術[M].北京:冶金工業出
?版社,2011.