【正文】 [18] 許大中，賀益康，電機(jī)控制。 [17] 王曉明，電動機(jī)的單片機(jī)控制。 [13] 徐祖華，盛義發(fā)，肖金鳳 .低功耗磁濺式真空鍍膜機(jī)自動控制系統(tǒng) .機(jī)電一體化， 2021. [14] 陳曦 .關(guān)于提高渦輪分子泵使用壽命的幾點(diǎn)體會 .建筑玻璃與工業(yè)玻璃， 1996，(5):28 [15] 許大中，賀益康 .電機(jī)控制 .杭州 :浙江大學(xué)出版社， 2 加 2 [16] 馮垛生，張森 .變頻器的應(yīng)用與 維護(hù)。冶金工業(yè)出版社 ， 2021 [5] 合工大真空教研室 真空系統(tǒng)設(shè)計與計算 .合肥工業(yè)大學(xué) 2021 [6] 濮良貴，紀(jì)名剛，機(jī)械設(shè)計（第七版） .高等教育出版社 2021 [7] 張以忱 ，真空 工藝與實驗技術(shù)。北京 :國防工業(yè)出版社 M， [2] 陳志民，游新娥 ,Solidwork 基礎(chǔ)設(shè)計 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [3] 侯志林，過程控制與自動化儀表（ M） 。同時也謝謝和我一組的成員。另外， 她 的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 在這次設(shè)計當(dāng)中，我得到了指導(dǎo)老師 方老師 的悉心指導(dǎo)， 方 老師平日里工作繁多，但在我做 畢業(yè)設(shè)計的每個階段，都給予我悉心的指導(dǎo)和幫助。這對于即將走上工作崗位的我來說是一個很好的鍛煉，因為參加工作之后還有很多的東西要學(xué)，我們就應(yīng)該具有這種即學(xué)即用的能力。在這整個設(shè)計的過程中我遇到了許多的問題，但是通過查找資料、和同組的同學(xué)一起探討、請教指導(dǎo)老師來解決了這些問題。設(shè)計的方案必然有欠缺和需要改進(jìn)的地方，希望能夠諒解。這是一條新思路，相信對鍍膜機(jī)的改進(jìn)有著一定的意義。樣品架的改進(jìn)僅僅是其中的一部分。 流導(dǎo)： 4 2 4v 5 0 1 01 . 3 4 1 . 3 4 4 0 0 . 0 4 6 / s7 2 . 8DC P LL ?? ? ? ? ?（ ） （ 2） 前級泵抽速的粗算： 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：真空蒸發(fā)鍍膜樣品架設(shè)計 20 主泵名義抽速為 S1 時的最大工作壓強(qiáng) P 大 = 5 105 Pa 主泵出口的最大排氣壓強(qiáng) P 反 = 40Pa 主泵的最大排氣量 Qmax = S1*P大 =810 5 105 = 102 Pa*L/s 前級泵抽速： 3 3m a x2 ( 1 . 1 1 ~ 1 . 2 5 ) 1 . 1 2 1 0 ~ 1 . 2 6 1 0 / sQSLP? ? ? ?反（ ） 2( 1 .5 ~ 3 ) 1 .5 ~ 3 5 ( 7 .5 ~ 1 5 ) /pS S L s? ? ? ?（ ） （ 3） 前級泵抽速 的粗算： 3m a x2m a x 10 / svQSLQPC?? ? ??反 所得結(jié)果與粗算中相差很少，所以說明所選的前級泵符合要求。 前級泵的計算 FB600分子泵 的前級壓力為 40Pa，所以，根據(jù)第一機(jī)械工業(yè)部制定的標(biāo)準(zhǔn)所推薦的前級泵選取 2X8型機(jī)械 泵。 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：真空蒸發(fā)鍍膜樣品架設(shè)計 19 確定氣體沿管道的流動狀態(tài)。 此外，還需滿足： (P Et L DB) .4 ≤ 3 綜上式子可得實際壁厚： S ≈ 真空室選泵的計算 粗算主泵抽速 初選系統(tǒng)極限工作壓強(qiáng) p = 1*105 Pa，根據(jù)經(jīng)驗公式可知系統(tǒng)有效抽速為： S=（ 510） V 其中， S 為抽速， V 為真空室體積， LLDLrV )2( 22 ??????? ?? 式中， D 為真空室內(nèi)徑 300mm， L 為真空室的高 400mm 計算可得： S = — L/s 粗選 FB600 型分子泵抽速為 600L/S 極限真空 810 6Pa 流導(dǎo)計算 FB600 分子泵 口徑為 150mm，與真空室之間連接口徑為 156mm 的管道 ,管道總長度為 330mm,中間有 一個插板閥。 圓筒實際壁厚應(yīng)為： +C 其中 S 為圓筒實際壁厚，單位 mm； C 為壁厚附加量 C C +C +C C 為鋼板的最大差附加量（一般取 ）； C 為腐蝕速度（大氣腐蝕速度≤，雙面腐蝕取 2mm） 。 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：真空蒸發(fā)鍍膜樣品架設(shè)計 18 3 配置真空系統(tǒng) 鍍膜室殼體壁厚的確定 根據(jù)設(shè)計要求，真空鍍膜室為圓筒型，其內(nèi)徑為 300mm,高度為 400mm。 其他部位依次安裝即可。防止傳動的齒屑和潤滑油等對真空室的污染。在鍍膜過程中，鍍膜工位與蒸發(fā)源的相對位置保持不變，通過可逆電機(jī)控制每個工位下面單獨(dú)的擋板對各自的工位進(jìn)行遮擋，控制了各自蒸鍍的時間，從而得到不同工位不同膜厚的結(jié)果。因此不采用該方案。同時通過大齒輪的轉(zhuǎn)動帶動大內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)動使得小齒輪上的基片架進(jìn)行自轉(zhuǎn)。 但是考慮到源與源之間可能照成相互污染的問題，因此不采用這種方法。為了滿足在一次鍍膜工藝中得到不同膜厚的基片，從而給出以下幾種類型的方案： 多源蒸發(fā) 單源進(jìn)給 基片蒸鍍時間控制。 整個設(shè)備固定在 1020 690 960mm 的支架上，支架由 4 個底腳支持，由于機(jī)械泵直接放在地上，所以不對支架設(shè)計移動機(jī)構(gòu)。 為了滿足各種蒸鍍的需要，真空室中配備了 1 組水冷電極，可以大功率的蒸發(fā)源料。真空室配有 2 個 CF63 觀察窗和一個放氣閥。抽氣線路中配有 CC150 插板閥， CF35 旁抽角閥 ，電磁閥。 圖 211 設(shè)計真空系統(tǒng)圖 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：真空蒸發(fā)鍍膜樣品架設(shè)計 14 為了滿足蒸發(fā)鍍膜這一前提條件，需要配置一個真空系統(tǒng)。上面是從理論上對膜層厚度均勻性問題的論述與計算 , 而在生產(chǎn)實踐中 , 大家對膜層均勻性的探討積累了豐富的經(jīng)驗 , 為了充分滿足這個要求 , 經(jīng)典的工件架的結(jié)構(gòu)有二種 , 即一種是平面工件架夾具 , 一種是球形工件架夾具 , 如何選用夾具和布置蒸發(fā)源是鍍膜室內(nèi)很重要的考慮內(nèi)容。即 : cos θ 圖 29 舟形淺槽鉬片 圖 210 蒸發(fā)分子的濃度與表面蒸發(fā)出射角 因此按照余弦定律和點(diǎn)源的基本公式推導(dǎo)方式可進(jìn)一步推導(dǎo)出表面源的基本公式 [ 2 ]。則任意點(diǎn)厚度與 0 點(diǎn)厚度之比 ： ( ) ( ) (3) 在生產(chǎn)實際中往往都采用的是表面源 , 通常用鉬片作成舟形淺槽 , 內(nèi)盛被蒸發(fā)物質(zhì) , 通過強(qiáng)大電流加熱鉬 片 , 如圖 2圖 210。 圖 28 示意圖 設(shè)有 M 克的物質(zhì)從點(diǎn)源完全蒸發(fā)凝結(jié)于一平面鏡 A OB 上 , 則 ( ) 因為整個圓球?qū)η蛐乃牧Ⅲw角為 4 , 故除以 4 , 任一球表面與所包立體角的關(guān)系為 : 式中 r 為球半徑 , 即為凝結(jié)點(diǎn)至蒸發(fā)源的距離 , 現(xiàn)以 h 代之。 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計：真空蒸發(fā)鍍膜樣品架設(shè)計 10 圖 27 點(diǎn)源蒸發(fā)至平面鏡 圖 此時膜層的厚度分布將是不均勻的 , 因為平面鏡上各點(diǎn)至蒸發(fā)源的距離不同 , 而且蒸汽的入射角也不相同 , 我們可推導(dǎo)出另一公式 [ 1 ] , 由于點(diǎn)源各向的物理性質(zhì)相則每一單位立體角 dX 內(nèi)蒸發(fā)的物質(zhì) dm 應(yīng)該相等。 由于蒸發(fā)前后物質(zhì)的體積應(yīng)相等 V = V ′ 故膜層厚度 t = (1) 從式 (1) 中可看出 , 厚度 t 與蒸發(fā)源至凝結(jié)點(diǎn)的距離平方成反比。設(shè)蒸發(fā)前的物質(zhì)體積為 V 則 式中 為物質(zhì)的密度。對于蒸發(fā)源 , 最理想的是一個極小的點(diǎn)狀蒸發(fā)源 , 它的直徑相對于蒸發(fā)源至襯底表面的距離而言是很小的 , 可以忽略不計 , 而且在蒸發(fā)時各個方向上的物理性質(zhì)均等。一般來說 ,普通高真空鍍膜設(shè)備的工作真空度均等于或小于 1 1024To rr, 此時 , 剩余氣體分 子的平均自由程 KE 0. 5m。 (3) 蒸發(fā)場的物理性質(zhì)。 影響膜層厚度的主要因素有 : (1) 襯底表面的形狀。如光學(xué)零件的增透膜、干涉濾光膜要求很高的均勻度 , 非球面薄膜則要求在平面上淀積拋物線型的厚度分布層。工件架采用雙軸兩側(cè)引入，平面樣品和柱面樣品工件架可快速更換，適應(yīng)范圍廣。 圖 26 能適應(yīng)不同樣品架的鍍膜機(jī)工件架 圖 26 為一種能適應(yīng)不同樣品架的鍍膜機(jī)工件架。 圖 24 撥桿式傳動工件架 （ 1— 固定支架 ， 2— 真空室 ， 3— 支撐輪 ， 4— 工件架 5— 撥桿 ， 6— 主動軸 ， 7— 烘烤罩 ， 8— 底板