Vakuum kamerasidan foydalanish uchun isitish plitasini qanday aniqlash mumkin?

Vakuum kamerasida havo yo'qligi konvektiv issiqlik uzatishni yo'q qiladi. Issiqlik faqat o'tkazuvchanlik (ish qismi bilan aloqa) va radiatsiya orqali uzatiladi. Vakuum xizmati uchun isitish plitalari bu noodatiy issiqlik uzatish rejimi uchun qurilishi kerak va o'zlari ifloslanish manbai bo'lib qolmaydi. Vakuumni qo'llash uchun isitish plitasining dizayni ahamiyatsiz emas, chunki u issiqlikni boshqarish, materiallarni gazdan chiqarish, elektr uzatish va yuqori kuchlanish xavfsizligini hisobga olish kerak. Havoda yaxshi ishlaydigan plastinka vakuum ostida qo'yilganda haddan tashqari qizib ketishi, gaz chiqishi yoki yoy bo'lishi mumkin.

Vakuum tizimlarida issiqlik boshqaruvi
Konvektiv sovutishsiz isitish plitasi bir xil quvvat kiritish uchun havoga qaraganda ancha yuqori haroratga erishishi mumkin. Plitaga ko'milgan isitgich komponentlari mahalliy darajada qizib ketmasligi uchun-plastinka massasiga yaxshi bog'langan bo'lishi kerak. Quyidagi termal tashvishlar vakuum ilovalari uchun muhimdir.

Issiqlik uzatish mexanizmlari
O'tkazuvchanlik - Plita bilan aloqa qiladigan ish qismiga issiqlikni uzatishning asosiy usuli. Yaxshi termal aloqa (tekis yuzalar, ixtiyoriy termal interfeys materiali) talab qilinadi.

Radiatsiya - 150 graduslik plastinka ustidagi muhim harorat. Radiatsion issiqlik uzatish Stefan-Boltzman qoidasiga muvofiq (q=es(Tp4−Tc4)) . Plitaning sirt emissiyasi (e) kontakt bo'lmagan hududlarning-isishiga ta'sir qiladi.

Konvektsiya yo'q - Plastinaning orqa tomoni yoki chegaralari havo sovutilmaydi. Ish qismiga etkazilmagan issiqlik plastinkada saqlanadi va uning harorati oshadi.

Plitani isitgichga ulash
Issiqlik qarshiligini minimallashtirish uchun isitgichlar doimiy ravishda plastinka bilan chambarchas bog'langan bo'lishi kerak. Yuqori haroratli o'tkazuvchan pasta (grafit asosida) bo'lgan lehimli yoki qisqichli kartrijli isitgichlar afzallik beriladi. O'z tanasini konvektiv sovutishdan foydalanadigan isitgichlar (masalan, ochiq simli isitgichlar) mos kelmaydi. Dizayndagi asosiy farqlardan biri shundaki, isitgich niqobini haddan tashqari qizib ketmaslik uchun vakuum xizmati uchun isitgichning vatt zichligi, odatda havo uchun ishlatiladigan 30-50% ni kamaytirish kerak.

Haroratni aniqlash
Harorat sensorlari (termojuftlar yoki RTDlar) ish yuzasiga iloji boricha yaqinroq, tercihen yuqori yuzadan 2-5 mm masofada joylashtirilishi kerak. Vakuumda sirt haroratini orqa tomondan yoki havo tomonidagi ko'rsatkichlardan olish mumkin emas. Issiq nuqtalar konvektiv tenglashtirishsiz tez-tez uchraydi va ularni aniqlash uchun plastinka atrofida tarqalgan bir nechta datchiklarga ega bo'lish tavsiya etiladi.

Vakuumli isitish plitalarida gaz chiqarishni nazorat qilish
Vakuumli operatsiyalarda, ayniqsa yuqori yoki o'ta yuqori vakuumda (UHV) gazni chiqarish, ushlangan gazlar, namlik yoki uchuvchi moddalarni chiqarish qabul qilinishi mumkin emas. Isitish plitasi majmuasidagi barcha materiallar past bug 'bosimi va past gaz chiqarish tezligiga ega bo'lishi kerak.

Plitalar materiali
Zanglamaydigan po'lat (304, 316, 316L) - Vakuumli isitish plitalari uchun standart variant. Kam gaz chiqarish. Yuqori quvvat. Sirt maydonini va qoplangan aralashmalarni minimallashtirish uchun mos elektropolishing.

Alyuminiy - To'g'ri tozalangan va anodlangan bo'lsa, o'rtacha vakuum uchun yaxshi (10-3 dan 10-5 Torrgacha). Ammo alyuminiyda namlikni ushlab turadigan gözenekli oksidli qoplama bor, shuning uchun uni pishirish uchun uzoq vaqt kerak bo'ladi.

Mis - Yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli ishlatiladi, mis qoplanmasa yoki vakuumda ishlamasa, oksidlanadi va gaz chiqishi mumkin.

Boshqa polimerlar va PTFE
PTFE qoplamalari yoki qattiq PTFE plitalari vakuumda qabul qilinadi, ammo maxsus ishlov berish talab etiladi. PTFE dastlabki pishirgandan so'ng juda oz miqdorda gaz chiqaradi-, chunki u namlikni juda oz yutadi. Biroq, PTFE UHV (10-7 Torr dan past) uchun tavsiya etilmaydi, chunki ftor birikmalari sekin gazdan chiqariladi. Ko'pgina sanoat vakuum ilovalari uchun (10⁻³ dan 10⁻⁶ Torr gacha) to'g'ri ishlov berilgan PTFE qabul qilinadi. O'rnatishdan oldin 150-200 daraja vakuum ostida 24-48 soat davomida pishirish adsorbsiyalangan gazlarni yo'q qiladi.

Simli izolyatsiyalash va yopishtiruvchi moddalar
Tel izolyatsiyasi vakuumli bo'lishi kerak. Foydalanish mumkin bo'lgan materiallar quyidagilardir:

PTFE (Teflon) - pishirgandan keyin ozgina gaz chiqadi Maks. harorat 260 daraja.

Polimid (Kapton) - Vakuumga juda yaxshi mos keladi, 400C gacha bo'lgan harorat darajasi, ozgina gaz chiqarish.

PVX, polietilen yoki neylon. Qabul qilinmaydi, ular plastifikatorlar va boshqa uchuvchi moddalarni chiqaradi.

Sensorlarni ulash yoki simlarni mahkamlash uchun-kam gaz chiqaradigan epoksilar (masalan, EpoTek H77, Torr Seal) ishlatilishi kerak. Silikon{5}}asosli yopishtiruvchi yoki RTV plomba moddalarini ishlatmang, chunki ular siloksanlarni chiqaradi.

Tozalash va pishirish
Barcha qismlar vakuumli erituvchilar (aseton, izopropil spirti) yordamida tozalanishi va toza muhitda yig'ilishi kerak. Plitani ishga tushirishdan oldin vakuum ostida 100–150 daraja haroratda 24–48 soat davomida-to'liq yig'ish pishirilishi tavsiya etiladi. Ushbu usul suv yuzasida to'plangan suv va uchuvchi qoldiqlarni yo'q qiladi.

Elektr germetik o'tkazgichlar
Quvvat va sensor simlari vakuum kamerasining devoridan oqmasdan o'tishi kerak. Elastomer qistirmalari bo'lgan standart elektr konnektorlari vakuumda ishlatilmaydi, chunki ular-gaz chiqaradi va mikro-oqishlarga imkon beradi. Germetik oziqlantirish kerak.

Isitish plitalari - besleme turlari
Shishadan{0}}-metall plomba - Shisha izolyator metall korpus va o‘tkazgich pinlari bilan bog‘langan. Shisha turiga qarab 250-400 darajagacha bo'lgan haroratlar uchun javob beradi. Past va o'rta quvvatli isitish plitalari uchun keng tarqalgan (bir fazali pin uchun 10 A gacha).

Metall gardish (alumina yoki berillia) bilan yopishtirilgan seramika. Seramikadan metall plombalarga. Yuqori harorat darajasi (500 daraja +) va yaxshilangan vakuum yaxlitligi (oqish tezligi < 1 × 10-10 atm cc / s). Yuqori quvvat yoki UHV ilovalari uchun.

Siqish oynasi muhrlanishi - Arzonroq, lekin harorat taxminan 150 daraja bilan cheklangan.

Besleme pinlarining soni va reytingi
Vakuum kamerasining isitish plitasining spetsifikatsiyasi elektr zanjirlarining sonini ko'rsatishi kerak:

Har bir isitish zonasiga quvvat (2 sim/zona)

Harorat sensori simlari (har bir termojuft yoki RTD uchun ikkita sim)

Bitta multipinli uzatishda bir nechta pin bo'lishi mumkin. Har bir pin maksimal isitgich oqimidan kattaroq oqim uchun baholanishi kerak. Misol uchun, 120 V kuchlanishli 500 Vt isitgich 4,2 A quvvat sarflaydi.

Ichki simlar
Muhim: Vakuum kamerasidagi isitish plitasiga o'tkazgichdan o'tadigan simlar vakuumli (PTFE yoki Kapton izolyatsiyalangan) va issiq yuzalardan xoli bo'lishi kerak. Keramika klemens bloklari yoki to'xtash joylari yordamida xavfsiz ulanishlar. Plastik simi rishtalari yoki yopishqoq lentalarga ruxsat berilmaydi.

Paschen qonuni (vakuumdagi elektr uzilishi)
Paschen qonuniga ko'ra, ikkita o'tkazgich orasidagi uzilish kuchlanishi bosim va masofaga bog'liq. Atmosfera bosimining buzilishi yuqori kuchlanishlarda sodir bo'ladi (kichik bo'shliqlar uchun kV diapazoni). O'rtacha vakuumda (10-1 dan 10-3 Torrgacha) buzilish kuchlanishi sezilarli darajada kamayadi - ba'zi hollarda 1 mm bo'shliq uchun bir necha yuz voltgacha. Yuqori vakuumda (<10^5 Torr) the breakdown voltage increases again.

Vakuumli isitish plitalari uchun quyidagi ehtiyot choralari zarur:

Tuproqli yuzalardan faol o'tkazgichlarga (masalan, isitgich terminallari, o'tkazgich pinlari) etarlicha masofani saqlang. 240 V o'zgaruvchan tok uchun kamida 5 mm yoki kattaroq kuchlanish uchun 10 mm tavsiya etiladi.

O'tkir qirralardan saqlaning - O'tkir nuqtalar elektr maydonini to'playdi va buzilish kuchlanishini kamaytiradi. Dumaloq terminallar, silliq o'tkazgich marshrutlari afzal ko'riladi.

Uzoq ichki chiziqlar bo'lsa, kameraning o'tkazuvchanligida tuproqli ekranlangan simlardan foydalaning.

To'liq quvvatni qo'llashdan oldin, vakuum ostida izolyatsiya qarshiligini sinab ko'ring.

Vakuum dizayni nazorat ro'yxati - Issiq plitalar
Quyida vakuum kamerasi isitish plitasining spetsifikatsiyasiga kiritilishi kerak bo'lgan asosiy fikrlarning qisqacha mazmuni keltirilgan.

Kategoriya talabiOddiy yechim
Plitalar materiali 316 zanglamaydigan po'latdan, past gazsiz, elektropolizlangan, tozalanishi mumkin
Isitgichning turi Plitaga yaqin aloqa; vakuumli lehimlangan kartrijli isitgichlar uchun eskirgan (Incoloy ko'ylagi)
Haddan tashqari qizib ketmaslik uchun kamaytirilgan vatt zichligi 5 Vt/sm2 dan kam yoki unga teng (havoda 8-10 Vt/sm2 ga nisbatan)
Haroratni aniqlash K tipidagi termojuft yoki PT100 RTD ishchi yuzasiga yaqin o'rnatilgan
Simli izolyatsiyalash PTFE (Teflon) yoki Kapton Past gaz chiqarish, vakuumli
Mastiklar / yopishtiruvchi past gaz chiqaradigan epoksi EpoTek H77, Torr Seal (silikonsiz)
Elektr o'tkazgichlar Germetik,-qattiq shisha-metallga yoki keramikadan metallga-oqib chiqadi
O'tish oqimining nominal qiymati isitgich yukidan oshib ketadi Oddiy 1‑2 kVt plitalar uchun quvvat piniga 10 A dan katta yoki unga teng
Yuqori kuchlanishli klirens Paschen buzilishining oldini oladi 5 mm dan katta yoki teng bo'shliq (240 V), yumaloq terminallar
Xizmatdan oldin pishirish Adsorbsiyalangan gazlarni vakuum ostida 100‑150 daraja 24‑48 soat davomida olib tashlaydi.
Maxsus holatlar: Radiant isitish plitalari
Ba'zi vakuum jarayonlarida isitish plitasi to'g'ridan-to'g'ri ish qismi bilan aloqa qilish uchun mo'ljallanmagan. Buning o'rniga, plastinka issiqlikni ish qismiga bo'shliq bo'ylab chiqaradi. Ushbu konfiguratsiyada plastinkaning sirt emissiyasi muhim bo'ladi. Radiatsion issiqlik o'tkazuvchanligini oshirish uchun yuqori emissiyali qoplama (masalan, alyuminiydagi qora anodizatsiya yoki zanglamaydigan po'latdan Pyromark 2500) qo'llaniladi. Biroq, qoplamalar vakuumga mos bo'lishi kerak va gaz chiqmasligi kerak. Pyromark 2500, keramika asosidagi qoplama, ko'pincha 600 darajagacha bo'lgan vakuumli nurli isitgichlar uchun ishlatiladi.

Xulosa
Vakuum kamerali isitish plitalari issiqlikni boshqarish va ifloslanishni nazorat qilish uchun maxsus dizaynni talab qiladi. Konvektiv sovutishning yo'qligi isitgichlar plastinkaga yaxshi bog'langan bo'lishi va kam vatt zichligi bilan ishlashi kerakligini anglatadi. Gazni chiqarish past bug 'bosimli materiallarni (zanglamaydigan po'lat, PTFE, Kapton) tanlash va xizmat ko'rsatishdan oldin pishirish orqali boshqariladi. Kameraning yaxlitligini ta'minlash uchun germetik elektr o'tkazgichlar (shishadan metallga yoki keramikadan metallga) majburiydir. Paschen qonuni o'rtacha vakuum darajasida yoyni oldini olish uchun tozalash talablarini belgilaydi. Ilova muhiti-vakuum darajasi, harorat diapazoni va jarayonning sezgirligi-dizayn xususiyatlarini belgilaydi. To'g'ri belgilangan vakuumli isitish plitasi konvektsiya bo'lmagan va har qanday material tanlash muhim bo'lgan muhitda ishonchli, ifloslanishsiz issiqlik uzatishni ta'minlaydi.