一种高效率真空镀膜机的制作方法

本实用新型涉及一种高效率真空镀膜机。

背景技术：

真空镀膜机的镀膜室内在高真空环境时所残留气体80％以上是水蒸汽，还有其它高沸点蒸汽，若用油扩散泵用作主抽气泵则还会残留有油蒸汽，但抽气系统抽除这些残留气体的能力低、需时间长，而且所有残留气体还会污染工件，从而使产品的产量和质量受影响。要提高抽气效率，首要必须提高排除水蒸汽的效率，人们采用低温水汽捕集器解决这一难题。众所周知，水汽的冷凝温度与水汽分压有关，例如水汽分压1.33x10^-1pa则冷凝温度为-89.6℃；水汽分压1.33x10^-3pa则冷凝温度为-112.2℃。深冷水汽捕集器的工作原理就是将一个能降温至-120℃以下的制冷盘管放置到真空镀膜室内，通过其表面的低温冷凝效应，迅速捕集真空镀膜室里的水汽和其他残余气体，把这些气体冷凝成固相附在制冷盘管上，真空镀膜室内真空度就会迅速提高，从而大大缩短抽真空的时间，并获得镀膜室內洁净真空环境。

现在装有深冷水汽捕集器的真空镀膜机，一般都把制冷盘管安装在镀膜室的中央或侧壁上，运作过程是这样：在抽气阶段，当镀膜室进入几pa时，即启动制冷装置，3～5分钟就可制冷到-120℃或更低温，低温盘管快速吸附冷凝水汽、油蒸汽，达到所要求真空度，进入镀膜作业，大大缩短抽气时间。镀膜完成后，在开炉门之前，必须让制冷盘管切换至热气除霜，约2分钟则迅速回温恢复至常温，以防止打开炉门后制冷盘管从大气中吸附大量水汽结霜，影响下一炉次抽真空。

上述的深冷水汽捕集器配置在真空镀膜室内，吸附水气直接高效，但有不尽合理之处：因为在开炉门前制冷盘管又必须回温解吸，己被制冷盘管吸附了的水汽、油汽、杂气会再释放回镀膜室，部分又被镀膜室壁、夹件和工件再重新吸附而受污染。经多次镀膜作业，镀膜室被反复解吸的杂气污染，污染物会不断积累，镀膜室的洁净度会不断下降。

为了解决上述问题，现有的一种方案为：将制冷盘管安装在扩散泵上面的高真空阀与镀膜室抽气口之间的管道内，在抽气口旁增设一个真空闸板阀，可以把装有制冷盘管的高真空阀与真空闸板阀之间的管道独立隔离开来，抽高真空时打开高真空阀和真空闸板阀，制冷盘管制冷冷凝除水汽，不抽高真空时关闭高真空阀和真空闸板阀，它们所隔离的管道中开有带阀门连接专用的机械泵抽气管道，可维持制冷盘管所在管道段的真空。上述这样连接安排必须变动传统的真空机组的抽气连接，即扩散泵由维持泵抽前级，镀膜室的粗抽泵(包括机械泵和罗茨泵)不与扩散泵连接，而直接与镀膜室连接抽低真空。另一种方案为：在高真空阀与镀膜室抽气口之间的管道中侧开一接口，连接一制冷盘管室，连接口处置有一闸板阀，与管道隔离，把制冷盘管置于该隔离室内，该隔离室由专用泵抽气。上述两种方案是相类似的，其优点在真空镀膜完毕后开启炉门之前，可先关闭闸板阀，从而将制冷盘管隔离，使得炉门的开启不会影响制冷盘管的工作，可以根据制冷盘管结霜情况再决定是否回温除霜，不需要每炉都回温除霜，更节能。回温除霜解吸的杂气能直接抽出镀膜室外，不会污染镀膜室。但这样设计的制冷盘管远离了镀膜室，不能直接吸附水气，降低了效率。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种高效率真空镀膜机，其提高了吸附效率、工作效率，能使真空镀膜室内获得更洁净的真空环境。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高效率真空镀膜机，其包括真空镀膜室，在真空镀膜室内安装有制冷盘管，对应制冷盘管的位置安装有用于加热制冷盘管的加热器，其特征是，真空镀膜机还包括密封罩和直线运动机构，密封罩安装在直线运动机构上，由直线运动机构带动密封罩直线运动，密封罩位于真空镀膜室内并与制冷盘管的位置对应，密封罩可密封罩住制冷盘管，对应制冷盘管的位置安装有抽气接头，抽气接头用于与外部的抽气泵连接，从而抽取在密封罩罩住制冷盘管时密封罩内的空气。

所述直线运动机构包括气缸和动密封组件，气缸安装在真空镀膜室外表面，气缸的活塞杆穿过真空镀膜室壁板上的穿孔，活塞杆的穿入真空镀膜室内的端部与密封罩连接，在真空镀膜室的穿孔处通过动密封组件实现密封。

所述动密封组件包括组件安装座，在组件安装座的中间设有密封圆管，活塞杆穿过密封圆管，密封圆管与活塞杆之间通过骨架油封实现密封。

所述动密封组件还包括导油环、油杯和注油管，导油环安装在密封圆管内，密封圆管的对应导油环的位置开设有侧孔，油杯通过注油管与侧孔连接。

所述动密封组件还包括压紧螺母，在密封圆管内设置有台阶，骨架油封抵靠在台阶上，压紧螺母螺纹连接在密封圆管的外端，骨架油封压紧在压紧螺母与台阶之间，活塞杆从压紧螺母的中间孔穿过。

所述组件安装座包括第一安装板、第二安装板、第三安装板、固定杆和密封固定环，第一安装板、第二安装板和第三安装板的中间分别开有第一中孔、第二中孔和第三中孔，密封固定环的一端密封固定连接在真空镀膜室的外表面上，另一端与第一安装板的一端面密封固定连接，第二安装板通过螺栓固定安装在第一安装板的另一端面，第二安装板与第一安装板之间设有安装板密封圈，密封圆管密封插装在第二中孔中，第三安装板通过固定杆固定安装在第一安装板上，气缸安装在第三安装板的外端面，第一中孔、密封圆管的中间孔、第三中孔、密封固定环的中间孔和真空镀膜室的穿孔相互对应。

在所述真空镀膜室的侧壁上设置有向外凸的制冷盘管舱，制冷盘管安装在制冷盘管舱的制冷盘管舱密封底板上，直线运动机构对应安装在制冷盘管舱的上面。

所述制冷盘管通过盘管固定座安装在真空镀膜室内，盘管固定座包括固定盘和多条支承杆，固定盘固定安装在真空镀膜室的内面，多条支承杆垂直固定在固定盘上，多条支承杆按圆周分布，制冷盘管位于支承杆之间，制冷盘管的侧边与支承杆固定连接。

所述盘管固定座通过多组隔热连接组件与真空镀膜室的内面连接，隔热连接组件包括隔热固定块、螺纹杆、锁紧螺母和两个隔热环，固定盘对应隔热连接组件的位置分别开有隔热孔，两个隔热环分别插装在隔热孔的两端，隔热固定块固定在真空镀膜室的内面，螺纹杆固定在隔热固定块上，螺纹杆依次穿过两隔热环，在螺纹杆的外端螺纹连接有锁紧螺母。

在密封罩的开口端设置有密封罩端部密封圈。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型将制冷盘管安装在真空镀膜室內，回温除霜时可以用可移动的密封罩把制冷盘管与真空镀膜室隔离开，制冷盘管回温除霜时释放的污染物将限制在密封罩内，通过与抽气接头连接的外部抽气泵抽走，不会进入真空镀膜室造成重复污染，能使真空镀膜室内获得更洁净的真空环境。

2、本实用新型将制冷盘管安装在真空镀膜室內，可直接吸附真空镀膜室內的水汽、油汽等杂气，更高效。

3、本实用新型在打开炉门前可通过密封罩将制冷盘管密封罩住，从而能避免制冷盘管在打开炉门后吸附大量大气中的水汽，影响真空镀膜机的下一次作业，这也使得制冷盘管不用在每次开炉时都必须先回温，节约了时间和能源，提高了工作效率。

可见，本实用新型在提高了吸附效率的同时，还保证了真空镀膜室内的洁净的真空环境，且还提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的部分剖视示意图；

图2是图1中ⅰ处的放大示意图；

图3是图1中ⅱ处的放大示意图；

图4是图3中ⅲ处的放大示意图。

图中附图标记含义：

1-炉门；2-真空镀膜室；3-密封罩；3-1-活塞杆；4-气缸；5-油杯；6-第三安装板；7-注油管；8-固定杆；9-压紧螺母；10-密封圆管；10-1-安装板密封圈；11-骨架油封；12-导油环；13-第一安装板；14-密封罩端部密封圈；15-支承杆；16-制冷盘管；17-加热器；18-冷冻介质进出口；19-隔热环；20-隔热固定块；21-螺纹杆；22-抽气接头；23-加热器的连接端；24-第二安装板；25-密封固定环；26-制冷盘管舱；27-固定盘；28-锁紧螺母；26-1-制冷盘管舱密封底板。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进一步描述。

如图1至图4所示为本实施例的高效率真空镀膜机，其包括真空镀膜室2，在真空镀膜室2内安装有制冷盘管16，制冷盘管16置于镀膜室2中的制冷盘管舱26内，使用时，制冷盘管16与深冷水汽捕集器的制冷系统连接，对应制冷盘管16的位置还安装有用于加热制冷盘管16的加热器17。为了提高吸附效率，保证真空镀膜室内的洁净的真空环境，提高工作效率，本实施例的真空镀膜机还包括密封罩3和直线运动机构，密封罩3安装在直线运动机构上，由直线运动机构带动密封罩直线运动，密封罩3也位于真空镀膜室2中的制冷盘管舱26内，并与制冷盘管16的位置对应，通过直线运动机构的带动，密封罩3可密封罩住制冷盘管16，并与制冷盘管舱密封底板26-1合扰，通过密封罩端部密封圈14实现密封，使得制冷盘管16所在的空间与真空镀膜室完全隔离开，对应制冷盘管16的位置安装有抽气接头22，抽气接头22用于与外部的抽气泵连接，当然，抽气接头22的连接处为密封连接处理的。当密封罩3密封罩住制冷盘管16时，抽气接头22的里端口位于密封罩密封形成单独空间内，抽气接头22连通密封罩内空间，通过与抽气接头22连接的外部抽气泵抽取密封罩3内的空气，从而可将制冷盘管16回温除霜时释放的污染物抽离出去。

在真空镀膜过程的抽真空加热阶段，当真空镀膜室内真空度达几pa时，通过直线运动机构带动密封罩3运动打开，使得制冷盘管暴露在真空镀膜室2内，启动深冷水汽捕集器的制冷系统，冷冻介质在制冷盘管16与制冷系统之间循环流动，制冷盘管16开始降温，经3～5分钟制冷盘管的温度可下降至-120℃以下，通过其表面低温冷凝效应，迅速捕集真空镀膜室内的水汽、油蒸汽等杂气，从而大大缩短抽高真空的时间，获得洁净的真空环境。

在镀膜作业完成后，有两种运行操行程式。第一种工作模式：当制冷盘管16冷凝吸附的水汽结霜不严重，不影响冷凝吸附功能时，通过直线运动机构带动密封罩运动，使得密封罩3密封罩住制冷盘管16，并与制冷盘管舱密封底板26-1合扰，通过密封罩端部密封圈14实现密封，将制冷盘管16与真空镀膜室2完全隔离，通过与抽气接头连接的外部抽气泵抽取密封罩内的空气，对于制冷盘管16不进行回温除霜，直接等待下一炉继续进行冷凝吸附作业，此时，真空镀膜室2进行正常程序的降温和关闭真空阀并充气，然后开炉门1取工件，再进入下一炉作业。第二种工作模式：当制冷盘管16上经过多次冷凝吸附作业所积累的结霜物较多，会影响冷凝抽气效果时，也通过直线运动机构带动密封罩3运动，密封罩3密封罩住制冷盘管16，并与制冷盘管舱密封底板26-1合扰，通过密封罩端部密封圈14实现密封，将制冷盘管16与真空镀膜室2完全隔离；制冷盘管16停止制冷，启动加热器17，经2-3分钟，制冷盘管16及密封罩3内的温度上升至室温以上，制冷盘管16上的结霜气化，通过与抽气接头22连接的外部抽气泵抽取密封罩3内的空气，从而将杂气抽出去外面，不会污染真空镀膜室和工件，在此同时，真空镀膜室2可进行正常程序的降温、关闭真空阀和充气，然后开炉门1取工件，转入下一个炉镀膜作业。

本实施例的直线运动机构包括气缸4和动密封组件，气缸4安装在真空镀膜室2外表面，气缸4的活塞杆3-1穿过真空镀膜室2壁板上的穿孔，活塞杆3-1的穿入真空镀膜室内的端部与密封罩3连接，在真空镀膜室2的穿孔处通过动密封组件实现密封。通过气缸4的运动即可带动密封罩3作直线运动，在运动过程中，通过动密封组件始终保持密封。

如图2所示，本实施例的动密封组件包括组件安装座，在组件安装座的中间设有密封圆管10，活塞杆3-1穿过密封圆管10，密封圆管10与活塞杆3-1之间通过骨架油封11实现密封。

更具体的，动密封组件还包括导油环12、油杯5和注油管7，导油环12安装在密封圆管10内，密封圆管10的对应导油环的位置开设有侧孔，油杯5通过注油管7与侧孔连接，从而连通油杯5与密封圆管10内部。

更具体的，动密封组件还包括压紧螺母9，在密封圆管10内设置有台阶，骨架油封11抵靠在台阶上，压紧螺母9螺纹连接在密封圆管10的外端，骨架油封11压紧在压紧螺母9与台阶之间，从而将骨架油封11安装在密封圆管10内，活塞杆3-1从压紧螺母9的中间孔穿过。

为了更好的实现密封，密封圆管10内安装有三个用于实现密封的骨架油封11，导油环12位于其中两个骨架油封11之间，本实施例的导油环12位于靠前端的两个骨架油封11之间。

本实施例的组件安装座包括第一安装板13、第二安装板24、第三安装板6、固定杆8和密封固定环25，第一安装板13、第二安装板24和第三安装板6的中间分别开有第一中孔、第二中孔和第三中孔，密封固定环25的一端密封固定连接在真空镀膜室的外表面上，另一端与第一安装板13的一端面密封固定连接，密封固定环25的密封连接的方式为焊接，从而使得第一安装板13与真空镀膜室的外表面密封连接，第二安装板24通过螺栓固定安装在第一安装板13的另一端面，第二安装板24与第一安装板13之间设有安装板密封圈10-1，通过安装板密封圈10-1实现密封，密封圆管10密封插装在第二安装板24的第二中孔中。第三安装板6通过固定杆8固定安装在第一安装板13上，从而将第三安装板6固定在第一安装板13上，具体的为固定杆8的一端通过螺栓固定在第三安装板6上，另一端通过螺栓固定在第一安装板13上。气缸4通过螺栓安装在第三安装板6的外端面，第一中孔、密封圆管的中间孔、第三中孔、密封固定环的中间孔和真空镀膜室的穿孔相互对应。的

制冷盘管16可以安装在真空镀膜室的上壁、下壁或四侧壁上，也可在真空镀膜室内设置用于安装制冷盘管的平台或空间。本实施例在真空镀膜室2靠后方位置设为竖立式制冷盘管舱26，制冷盘管16安装在制冷盘管舱26的制冷盘管舱密封底板26-1(也是真空镀膜室下底板)上，直线运动机构对应安装在制冷盘管舱26上舱壁(亦即真空镀膜室顶板)上，如图1和图3所示。

为了更好的安装制冷盘管16，如图3和图4所示，制冷盘管16通过盘管固定座安装在真空镀膜室内，盘管固定座包括固定盘27和多条支承杆15，固定盘27固定安装在制冷盘管舱26内(亦即真空镀膜室的内面)，多条支承杆15垂直固定在固定盘27上，多条支承杆15按圆周分布，制冷盘管16位于支承杆15之间，制冷盘管16的侧边与支承杆固定连接。本实施例设置了六条支承杆15。

为了尽量隔绝热量传递，使得制冷盘管更好的制冷，如图4所示，本实施例的盘管固定座的固定盘27通过多组隔热连接组件与制冷盘管舱密封密板(也是真空镀膜室的底板内表面)连接，隔热连接组件包括隔热固定块20、螺纹杆21、锁紧螺母28和两个隔热环19，固定盘27对应隔热连接组件的位置分别开有隔热孔，两个隔热环19分别插装在隔热孔的两端，隔热固定块20固定在制冷盘管舱密封密板(也是真空镀膜室的底板)内表面上，螺纹杆21固定在隔热固定块20上，螺纹杆21依次穿过两隔热环19，在螺纹杆21的外端螺纹连接有锁紧螺母28。

优选的，加热器17的加热棒位于制冷盘管的中间。

如图3所示，加热器17的连接端23和制冷盘管的冷冻介质进出口18均伸出至真空镀膜室2外面，加热器的连接端23与真空镀膜室的壁板之间和冷冻介质进出口与真空镀膜室的壁板之间均为密封连接。冷冻介质进出口与制冷系统连接。