Данилин Б.С. - Вакуумное нанесение тонких плёнок (1051250), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Поэтому для передачи движения в высокий вакуум часто используют сильфопы или магнитную связь В промышленных напылите.чьных установках особенно широкое распространение нашли уплотнения Вильсона благодаря своей относительной простоте и достаточной надежности. Схематическое изображение такого уплотнения показано на рис. 3-15. В гнездо 1, выточенное в стенке ва- 4 куумной установки, помещается набор из металлических шайб 2 фигурного профиля и кольцевых резиновых прокладок 3. Шайбы по наружному диаметру уплотняются поджимной гайкой 4.
Основания гнезда и шайбь> Уй 3 Рпс. 3-!5. Уплотнение Вильсона. 175 !рис. 3-13). При равномерной затяжке прокладка раздавливается, заполняя канавку и зазор между стыкуемыми поверхностями; усилие, необходимое для герметизации, составляет 5 — б кГ на погонный сантиметр при ширине уплотнения 1 лтм. Обработка стыкуемых поверхностей выполняется по третьсму классу точности с чистотой обработки по 1пестому классу. При разборке соединения индий с уплотнений снимается и из него вновь изготавливается проволока с помощью ручного пресса, изображенного на рис. 3-14, Канал корпуса пресса и отверстия фнльер закаливаются и полируются, Заполнение пресса ннднем, как новым, так и снятым с соединения, производится со стороны фильер.
Вакуумные вводы имеют конусообразную форму под углом 30', предотвращающую продавливанне резиновых колец внутрь вакуумной полости. Для надежного уплотнения вала 5 диаметр прокладок делается примерно на '/и меньше диаметра вала. Герметичности уплотнения способствует также равномерное прижатие прокладки к валу давле- нием атмосферного воздуха.
Прост'г ранство между прокладками смазывается высококачественной вакуумной смазкой при помощи масленки 6. Для надежной работы уплотне- ния Вильсона необходима тщатель- 3 ная полировка вала и отсутствиена нем продольных рисок; прокладки должны иметь ровные края и плот- З-Ш уплот но входить в цилиндрическую проиеиие вращающе- точку гнезда. Для повышения ваизтиой па!!жиме, я куумной надежности уплотнения (кольни зии- Вильсона обычно делаются с не- же»а) сколькими прокладками.
! — вал; 2 — резиновая манжета, а: Для пЕредачи движЕния в проиружииное колько, Страиетап С Ну!анны Вану ть1ОМ Чает «ально; а — коРпус использу!от манжеты из армирован- ной маслостойкой резины (так называемые кольца Зиммера) Уплотнение такого типа показано на рис. 3-16. Уплотнение обеспечивается путем прижатия резины к валу пружинным кольцом. Надежность работы уплотнения с использованием резиновых колец определяется температурой, до которой нагреваегся вал вследствие трения об уплотняюшую прокладку. В прогреваемых сверхвысоковакуумных установках, а также в установках, где недопустимо применение резины и смазок, используются уплотнения, передающие движение в вакуум при помощи металлических гибких шлангов (сильфонов), изготавливаемых из полутомпака Л80 или нержавеющей стали Х18Н!ОТ.
Полутомпаковые сильфоны допускают сжатие и растяжение в пределах, не превышающих 35% от их первоначальной длины и обеспечивают нормальную работу в интервале температур от 30 до 100'С в неагрессивных средах. Достоинством полутомпаковых сильфоиов является их дешевизна и простота вакуумцоплотной пайки мягкими припоями. 176 Сильфоны из нержавеющей стали допускают растяжение (сжатпе) в пределах 15 — 20Р!о от первоначальной длины и позволяют производить высокотемпературный прогрев (500' С) прн обезгаживании аппаратуры. Для вакуумноплотного соединения таких сильфонов могут быть применены роликовая импульсная сварка, дуговая сварка в защитной среде и пайка твердыми припоями.
Во избежание прожога тонкостенной трубки сильфона при аргонодуговой сварке снльфон помешается между деталью и защитив!м кольцом, вследствие чего сварка осуществляется оплавлением кро- амок. В промышленных установках сильфонные уплотнения вала чаще всего используются для передачи в вакуум возвратно-поступательного движения (рис. 3-17). Однако при помощи сильфонного уплотнения возможно осуществить также передачу в вакуум колебательных и р 3 17 вращательных движений. иое уплот»ение пере- В промышленных установках иептаитшетосп штока. для передачи движения в вакуум ши- ', снльион: у — шток' роко применяется магнитный при- л - р«: и- ротс: у — нзоравляюжая втуавод, работа которого основана на «а, и — пазы яля выховзаимодействии ферромагнитных деталей, расположенных в вакууме, и постоянных магнитов или электромагнитов, расположенных вне вакуумной полости.
Части оболочек, через которые производятся такого рода перемещения, должны быть изготовлены из немагнитных материалов (нержавеющая сталь Х18Н!ОТ, стекло, медь, латунь). На рис. 3-18 представлена схема магнитного привода. Ведущим звеном является наружный магнитный блок 3, вставленный в обойму 7. Внутренний ведомый блок 4, изготовленный из ферромагнитного материала, отделен от внешнего блока тонкостенным вакуумноплотным стаканом 1. Длясозданиялучшнхусловий магнитного взаимодействия система выполнена многополюсной. Преимущество такого способа передачи движения в вакуум заключается в том, что здесь нет хрупких силь- фонов или подвижных вакуумных соединений, требук>- щпх слшзкп, что исключает опасность нарушения гер- !2 — 2й! 177 метичности установки.
Г!ри необходимости прогрева механизма до температур, превышающих точку К/орп, должна быть предусмотрена съемная конструкция внешнего магнитного блока. Существенным недостатком магнитного привода является невозможность передачи больших моментов из-за сравнительно слабого взаимодействия ведущего и ведомого блоков, находящихся на некотором расстоянии по обе стороны стенки вакуумной камеры. Кроме того, отсутствие жесткой связи ведущего Иа рис. 3-20 показан простой механизм, состоящий из комбинации сильфонного и магнитного приводов, который позволяет передавать в вакуум как вращательное, так и поступательное движения.
Этот механизм не ограничивает свободные вращения в обоих направле- Рис. 3-19. Индунцнонг/ьгй привод. 1 — ротор; 2 — статор;  — стакан, 4— Фланец; 3 — уплотнение; 6 — подшипники; 7 — отверстие для откачки стакана;  — корпус; 9 — чмгеенк охлаждения. 179 Рис. 3-18. Магнитный привод.
1 — тонкостениыб стакаа; 2 — корпус: 3 — ведущий магнитный блои; 4 — ведомыв магнитный блок;  — отверстие для откачки; б — уплотнение станана; 7 — обойма. блока с ведомым может привести (при неравномерной нагрузке ведомого блока) к нежелательным взаимным угловым перемещениям валов, нарушающих их плавное вращение. Используя вращающееся магнитное поле, создаваемое снаружи вакуумной полости системой катушек, можно осуществить непрерывное вращателшюе движение ротора, расположенного в вакуумной полости. Один из вариантов такого привода показан на рис. 3-19. Ротор 1 герметично отделен от статора 2 тонкостенным (0,5 мм) стаканом 5 из иемагнитной нержавеющей стали. Стакан со вставленным в него ротором укреплен на фланце 4 болтами и уплотнен резиновой прокладкой 5.
Статор со змеевиком водяного охлаждения запрессован в корпус, который крепится к фланцу. Вал ротора вращается на подшипниках 6 и передает движение устройству, находящемуся в вакуумном пространстве. 178 непиях, а величина поступательного перемещения определяется выбором сильфона.
Весь механизм собирается отдельным узлом и при помощи фланца подсоединяется к вакуумной камере. Вакуумное уплотнение может осуществляться прокладками из металла или эластомера. В цилиндрическом корпусе 17 расположен внутренний магнитный блок 20. Корпус служит подшипником для внешнего магнитного блока 5.
К верхней утолщенной части корпуса крепятся сильфон / и две жесткие стойки 15 винтово- 13* Рис. 3-20. Разрез механизма длн передачи двух движений в вакуум. 1 — сварное соедииенне; 2 — устаноаочнмб штифт; 3 — внешние магниты; 4 — акнт крепчення шаонкоаого подшипника; В и б — сварные швы; 7 — сильфон;  — сварные соединения; 9 — бглеггец снлшвоняг 13 — стопорнае кольцо, и — штиФт; 12 — моховичок; /3 — опорка» плита маховичка; 14 — ведущий винт; 13 — стойка; / — шток; 17 — кор.
пус механиама; / — нажимнсе кольцо; М вЂ” шариковый подшил. ник; 23 — внутренние магниты; 2!— кожух внутреннего магнитного блика; 22 — канавке для уплотиительной прокладки. го механизма. !туаховичок 12 винта, удерживаемый стопорным винтом от выпадания нз опорной плиты, свободно вращается, передавая ведущему винту 14 поступательное движение. Внутренний магнитный блок при помощи стандартного шарикового подшипника 19 из нержавеющей стали укреплен на штоке 16, передающем поступательноедвижение, и свободно вращается, увлекаемый магнитным полем внешнего магнитного блока.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
