Vakuumtechnikspielt eine entscheidende Rolle in der modernen Wissenschaft und Industrie, und dieOberflächenbehandlungQualität derVakuumkammer, als Kernkomponente des Vakuumsystems, beeinflusst direkt die Leistung und Zuverlässigkeit desVakuumsystem. Die Oberflächenbehandlung von Vakuumkammern sollte nicht nur eine gute Luftdichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit gewährleisten, sondern auch Phänomene wie Gasfreisetzung und Adsorption minimieren, um eineHochvakuumumgebung.
Gängige Oberflächenbehandlungsmethoden für Vakuumkammern
(1) Reinigung
1. Reinigung mit Lösungsmitteln
Verwenden Sie geeignete organische Lösungsmittel wie Aceton, Ethanol usw., um Verunreinigungen wie Fett und Schmutz von der Oberfläche der Vakuumkammer zu entfernen. Diese Methode ist einfach und leicht durchzuführen, ihre Wirksamkeit ist jedoch bei einigen hartnäckigen Flecken begrenzt.
2. Säurewäsche
Verwenden Sie saure Lösungen wie Salzsäure, Schwefelsäure usw., um Oxide und Rost von Metalloberflächen zu entfernen. Achten Sie darauf, die Konzentration der Säurelösung und die Behandlungszeit zu kontrollieren, um übermäßige Korrosion zu vermeiden.
3. Alkalisches Waschen
Bei einigen Ölverschmutzungen kann eine alkalische Wäsche eine gute Entfernungswirkung erzielen. Gleichzeitig trägt eine alkalische Wäsche auch dazu bei, die Mikrostruktur von Metalloberflächen zu verbessern.
,Grundsätze und Merkmale der Reinigungsmethoden
Bei der Lösungsmittelreinigung wird hauptsächlich die Lösungswirkung organischer Lösungsmittel zur Entfernung von Schadstoffen genutzt. Bei der Säure- und Alkalireinigung werden chemische Reaktionen zur Entfernung bestimmter Schadstoffe eingesetzt. Die Reinigungsmethode ist einfach anzuwenden, es kann jedoch zu unvollständiger Reinigung kommen.
Kugelstrahlen
Beim Kugelstrahlen handelt es sich um einen Kaltbearbeitungsprozess, bei dem die Oberfläche eines Werkstücks mit Pellets beschossen wird und dadurch Druckeigenspannungen aufgebaut werden, die die Dauerfestigkeit des Werkstücks verbessern.
Nach der Strahlbehandlung wird der Schmutz auf der Oberfläche des Werkstücks entfernt, die Oberfläche des Werkstücks wird nicht beschädigt und die Oberfläche wird vergrößert. Da die Oberfläche des Werkstücks während der Bearbeitung nicht beschädigt wird, kann die während der Bearbeitung erzeugte überschüssige Energie eine Oberflächenverfestigung des Werkstücksubstrats bewirken. Durch die Verwendung eines schnell rotierenden Laufrads, das kleine Stahl- oder Eisenkugeln auswirft und mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche der Teile aufprallt, kann die Oxidschicht auf der Oberfläche der Teile entfernt werden.
Sandstrahlen
Sandstrahlen ist der Prozess des Reinigens und Aufrauens der Oberfläche eines Substrats durch die Wirkung eines Hochgeschwindigkeitssandstroms. Druckluft wird als Antriebskraft verwendet, um einen Hochgeschwindigkeitsstrahl zu bilden, der Materialien (Kupfererz, Quarzsand, Diamantsand, Eisensand, Hainan-Sand) auf die Oberfläche des zu behandelnden Werkstücks sprüht und so das Aussehen oder die Form der Außenfläche des Werkstücks verändert.
1. Verpacken Sie die Dichtfläche und die Schneide der Kammer, um ein Verspritzen von Sand zu verhindern.
2. Sandstrahlen der Kammer nach Benutzeranforderungen (mit 120-fach Molybdänsand und 80-fach Molybdänschale im Verhältnis 2:1)
3. Spülen Sie die Kammer nach dem Aufsprühen des Sandes mit klarem Wasser aus, trocknen Sie sie mit einer Luftpistole und wischen Sie sie anschließend mit Alkohol ab. Lassen Sie sie einen halben Tag lang an der Luft trocknen.
mechanisches Polieren
Mechanisches Polieren ist ein Polierverfahren, bei dem durch Schneiden und plastische Verformung der Materialoberfläche, um die konvexen Teile nach dem Polieren zu entfernen, eine glatte Oberfläche erzielt wird. Im Allgemeinen werden Vaseline, Wollrad, Schleifpapier usw. verwendet und die manuelle Bedienung ist die Hauptmethode. Für Spezialteile wie rotierende Oberflächen können Zusatzwerkzeuge wie Drehtische verwendet werden und Ultrapräzisionspolieren kann für Teile mit hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität verwendet werden. Beim Ultrapräzisionspolieren werden speziell entwickelte Schleifwerkzeuge verwendet, die in einer Polierlösung mit Schleifmitteln fest auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks gedrückt werden und eine Hochgeschwindigkeits-Rotationsbewegung ausführen. Mit dieser Technologie kann eine Oberflächenrauheit von Ra0,008 μ m erreicht werden, die höchste aller Polierverfahren. Dieses Verfahren wird häufig für optische Linsenformen verwendet.
chemisches Polieren
Chemisches Polieren ist der Prozess, bei dem sich die Mikrovorsprünge und konkaven Teile eines Materials in einem chemischen Medium bevorzugt auflösen, wodurch eine glatte Oberfläche entsteht. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, dass keine komplexe Ausrüstung erforderlich ist, Werkstücke mit komplexen Formen poliert werden können, viele Werkstücke gleichzeitig poliert werden können und eine hohe Effizienz aufweist. Das Kernproblem beim chemischen Polieren ist die Konfiguration der Polierlösung. Die durch chemisches Polieren erzielte Oberflächenrauheit beträgt im Allgemeinen etwa 10 μm.
Elektrolytisches Polieren
The basic principle of electrolytic polishing is the same as chemical polishing, which relies on selective dissolution of small protrusions on the surface of the material to make the surface smooth. Compared with chemical polishing, it can eliminate the influence of cathodic reactions and achieve better results. The electrochemical polishing process is divided into two steps: (1) macroscopic leveling, dissolution products diffuse into the electrolyte, and the geometric roughness of the material surface decreases, with Ra>1 μ m. (2) Mikronivellierung, anodische Polarisation und Erhöhung der Oberflächenhelligkeit mit Ra<1 μ m.
(1) Die Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche wird erheblich verbessert. Durch die selektive Auflösung von Elementen durch elektrolytisches Polieren bildet sich auf der Oberfläche ein dichter und starker, chromreicher, fester, transparenter Film und eine Äquipotentialoberfläche, wodurch die Korrosion der Mikrobatterie verhindert und verringert wird.
(2) Die Mikrooberfläche ist nach dem elektrolytischen Polieren glatter und weist im Vergleich zum mechanischen Polieren eine höhere Reflektivität auf.
(3) Das elektrolytische Polieren ist nicht durch die Größe und Form des Werkstücks begrenzt. Das elektrolytische Polieren kann auf Werkstücke angewendet werden, die nicht für das mechanische Polieren geeignet sind, wie etwa die Innenwände von schlanken Rohren, Biegungen, Bolzen, Muttern sowie die Innen- und Außenwände von Behältern.
Bearbeitungsanlage für Millimeterenergiespiegel
Als neues Polierverfahren bietet es einzigartige Vorteile bei der Bearbeitung vieler Arten von Metallkomponenten. Kann herkömmliche Geräte und Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Metall ersetzen, wie Schleifmaschinen, Walzmaschinen, Bohr- und Walzmaschinen, Honmaschinen, Poliermaschinen, Schleifbandmaschinen usw.; macht die Bearbeitung von Metallwerkstücken mit hoher Glätte zum Kinderspiel. Haoke kann nicht nur polieren, sondern bietet auch viele zusätzliche Vorteile: Es kann die Oberflächenglätte des bearbeiteten Werkstücks um mehr als 3 Stufen verbessern (der Rauheitswert Ra kann problemlos unter 0,2 liegen); und die Oberflächenmikrohärte des Werkstücks wird um mehr als 20 % erhöht; und die Oberflächenverschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Werkstücks werden erheblich verbessert. Hooke kann zur Bearbeitung verschiedener Edelstahl- und anderer Metallwerkstücke verwendet werden.
Ultraschallpolieren
Legen Sie das Werkstück in eine Schleifsuspension und platzieren Sie es zusammen in einem Ultraschallfeld. Verlassen Sie sich dabei auf die Schwingung der Ultraschallwellen, um das Schleifmittel auf der Oberfläche des Werkstücks zu schleifen und zu polieren. Die Ultraschallbearbeitung hat eine geringe makroskopische Kraft und verursacht keine Verformung des Werkstücks, aber die Herstellung und Installation der Vorrichtung ist schwierig. Die Ultraschallverarbeitung kann mit chemischen oder elektrochemischen Methoden kombiniert werden. Auf der Grundlage von Lösungskorrosion und Elektrolyse werden Ultraschallvibrationen angewendet, um die Lösung zu rühren, wodurch sich die gelösten Produkte auf der Oberfläche des Werkstücks lösen und die Korrosion oder der Elektrolyt in der Nähe der Oberfläche gleichmäßig verteilt werden. Der Kavitationseffekt von Ultraschall in Flüssigkeit kann auch den Korrosionsprozess unterdrücken und die Oberflächenaufhellung fördern.
Flüssigkeitspolieren
Beim Flüssigkeitspolieren wird die Oberfläche des Werkstücks durch den Hochgeschwindigkeitsfluss der Flüssigkeit und die darin mitgeführten Schleifpartikel gewaschen, um den Polierzweck zu erreichen. Gängige Methoden sind Strahlschleifen, Flüssigkeitsstrahlschleifen, strömungsdynamisches Schleifen usw. Das strömungsdynamische Schleifen wird durch hydraulischen Druck angetrieben, der dazu führt, dass das flüssige Medium mit den Schleifpartikeln mit hoher Geschwindigkeit über die Oberfläche des Werkstücks hin und her fließt. Das Medium besteht hauptsächlich aus speziellen Verbindungen (polymerähnlichen Substanzen) mit guter Fließfähigkeit bei niedrigerem Druck und ist mit Schleifmitteln vermischt, die aus Siliziumkarbidpulver bestehen können.
Magnetschleifen und -polieren
Magnetisches Schleifen und Polieren ist der Prozess, bei dem magnetische Schleifmittel verwendet werden, um unter Einwirkung eines Magnetfelds Schleifbürsten zum Schleifen und Bearbeiten von Werkstücken zu bilden. Diese Methode weist eine hohe Verarbeitungseffizienz, gute Qualität, eine einfache Kontrolle der Verarbeitungsbedingungen und gute Arbeitsbedingungen auf. Durch Verwendung geeigneter Schleifmittel kann die Oberflächenrauheit Ra{{0}},1 μ m erreichen. Das Polieren bei der Kunststoffformverarbeitung unterscheidet sich stark von dem in anderen Branchen erforderlichen Oberflächenpolieren. Streng genommen sollte das Polieren von Formen als Spiegelverarbeitung bezeichnet werden. Es werden nicht nur hohe Anforderungen an das Polieren selbst gestellt, sondern auch hohe Standards hinsichtlich Oberflächenebenheit, Glätte und geometrischer Genauigkeit. Beim Oberflächenpolieren muss im Allgemeinen nur eine glänzende Oberfläche erzielt werden. Der Standard für die Spiegelbearbeitung ist in vier Stufen unterteilt: AO=Ra0,008 μm, A1=Ra0,016 μm,A3=Ra0,032 μm,A4=Ra0,063 μm. Aufgrund der Schwierigkeit, die geometrische Genauigkeit von Teilen mit Methoden wie elektrolytischem Polieren und Flüssigkeitspolieren genau zu kontrollieren, und der unzureichenden Oberflächenqualität von Methoden wie chemischem Polieren, Ultraschallpolieren und magnetischem Schleifpolieren ist das mechanische Polieren immer noch die Hauptmethode für die Spiegelbearbeitung von Präzisionsformen.
Chemische Umwandlungsbehandlung
1. Phosphatierungsbehandlung
Bildet einen Phosphatierungsfilm auf der Metalloberfläche, um die Korrosionsbeständigkeit und die Beschichtungshaftung zu verbessern.
2. Chromatierung
Die Bildung einer Chromat-Konversionsschicht kann die Korrosionsbeständigkeit von Metallen verbessern, ihre Anwendung ist jedoch aus Umweltgründen eingeschränkt.
Phosphatierungs- und Chromatierungsbehandlungen bilden durch chemische Reaktionen einen Schutzfilm auf der Oberfläche und erhöhen so die Korrosionsbeständigkeit. Relativ einfach und leicht umzusetzen,
anodische Oxidation
Wird hauptsächlich für Metalle wie Aluminiumlegierungen verwendet, um einen dichten Oxidfilm auf der Metalloberfläche zu bilden und so die Korrosionsbeständigkeit und Härte zu verbessern.
Die Anwendung elektrochemischer Prinzipien zur Erzeugung von Oxidfilmen auf Metalloberflächen weist gute Ergebnisse auf, ist jedoch nur auf bestimmte Metalle anwendbar.
Die Auswahl und Anwendung von Oberflächenbehandlungsmethoden für Vakuumkammern sind entscheidend für die Leistung von Vakuumsystemen. Durch die Auswahl geeigneter Methoden wie Reinigen, Sandstrahlen, Polieren, Beschichten und chemische Umwandlungsbehandlung kann die Oberflächenleistung von Vakuumkammern effektiv verbessert werden, um den Anforderungen verschiedener Bereiche und Anwendungsszenarien gerecht zu werden.
In praktischen Anwendungen müssen verschiedene Faktoren umfassend berücksichtigt werden, die am besten geeignete Oberflächenbehandlungsmethode ausgewählt und die Qualitätskontrolle und -prüfung verstärkt werden, um die Zuverlässigkeit und Stabilität der Vakuumkammer sicherzustellen.
