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真空鍍膜機薄膜監控目前應用方式比較多,主要有:目視監控法,定(較值)值監控、水晶振蕩監控、時(shí)間監控等等。本人主要介紹目視監控、定(較值)監控和水晶振蕩監控三種。
目視監控也叫直接監控,就是采用眼睛監控,因為薄膜在生長(cháng)的過(guò)程中,由于干涉現象會(huì )有顏色變化,我們就是根據顏色變化來(lái)控制膜厚度的,此種方式有一定的誤差,所以不是很準確,需要依靠經(jīng)驗。
定值(較值)監控:主要是采用反射式(透過(guò)式)光學(xué)監控。較值監控法:當膜厚度增加的時(shí)候其反射率和穿透率會(huì )跟著(zhù)起變化,當反射率或穿透率走到較值點(diǎn)的時(shí)候,就可以知道鍍膜之光學(xué)厚度ND是監控波長(cháng)(入)的四分之一的整數倍。但是較值的方法誤差比非常大,因為當反射率或者透過(guò)率在較值附近變化很慢,亦就是膜厚ND增加很多,R/T才有變化。反映比較靈敏的位置在八分之一波長(cháng)處。
定值監控法:此方法利用停鍍點(diǎn)不在監控波長(cháng)四分之一波位,然后由計算機計算在波長(cháng)一時(shí)總膜厚之反射率(或者穿透率)是多少,此即為停止鍍膜點(diǎn)。
水晶振蕩監控:
水晶振蕩的工作原理是:利用石英晶體振動(dòng)頻率與其質(zhì)量成反比的原理工作的。但是石英監控有一個(gè)不好之處就是當膜厚增加到一定厚度后,振動(dòng)頻率不全然由于石英本身的特性使厚度與頻率之間有線(xiàn)性關(guān)系,此時(shí)必須使用新的石英振蕩片。
幾種監控方法各有優(yōu)劣,但通常鍍多層膜,會(huì )以光學(xué)監控為主,石英晶體振蕩為輔助的方法。
除此之外,對于有些在鍍膜過(guò)程中需要充入氣體的還有流量控制計或者壓力控制計,這些需要采用準確的閥門(mén)和光電傳感系統來(lái)控制。
在鍍膜過(guò)程中還需要回轉控制系統,就是將傘具的主軸置于軸承里面,然后再利用電機帶動(dòng)軸承,使傘具回轉。然后再PLC控制其回轉速度。
坩堝回轉采用電機帶動(dòng),光電感應計數的方法,遮藥板采用氣動(dòng)開(kāi)關(guān)方式轉動(dòng)。
為了加快抽氣速率,達到一定的真空度,還需要對真空腔進(jìn)行制冷,就是將真空腔里面的空氣冷凍到零下130攝氏度,將真空腔里面的水氣冷凍并被泵抽走。
電氣控制部分主要采用PLC自動(dòng)控制,就是先在PLC中輸入預先設計好的程序,處理器主電路與操作面板上的各空駛系統相連接,當按下操作面板上的開(kāi)關(guān)的時(shí)候,信息傳遞到中點(diǎn)處理器,再由中點(diǎn)控制系統分析并發(fā)出指令由支路執行并完成動(dòng)作。
鍍膜機是集多門(mén)學(xué)科的設備,它集成了當今工業(yè)較先進(jìn)的機電技術(shù),控制技術(shù)、電氣自動(dòng)化、IT技術(shù)、制冷技術(shù),微電路集成系統、高壓控制系統、機械技術(shù)、加工技術(shù)、光電技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、氣動(dòng)控制技術(shù)、光電傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、真空技術(shù)、薄膜光學(xué)與鍍膜技術(shù)等等。
可以說(shuō)鍍膜機是新興的產(chǎn)業(yè)代表。
到今天,鍍膜機已經(jīng)被廣泛應用,制鍍薄膜尤其廣泛,其制作的各種薄膜被應用到各光電系統及光學(xué)儀器中,如數碼相機、數碼攝像機、望遠鏡、投影機、能量控制、光通訊、顯示技術(shù)、干涉儀、人造衛星飛彈、半導體激光、微機電系統、信息工業(yè)、激光的制作、各種濾光片、照明工業(yè)、傳感器、建筑玻璃、汽車(chē)工業(yè)、裝飾品、錢(qián)幣、眼鏡片等等,鍍膜機器已經(jīng)與人類(lèi)的生活緊密聯(lián)系。
一臺進(jìn)口鍍膜機造價(jià)通常達到300~1000萬(wàn)金額,國產(chǎn)設備目前的造價(jià)也在100萬(wàn)左右,進(jìn)口設備已經(jīng)完全自動(dòng)化,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都由計算機自動(dòng)完成,其先進(jìn)程度優(yōu)于世界上任何自動(dòng)化作業(yè)模式,由于國內的真空技術(shù)起步較晚,加上技術(shù)有限,故到目前為止還采用人工操作模式,有些廠(chǎng)商有借鑒進(jìn)口設備的運作模式,可以達到半自動(dòng)化作業(yè)模式,比如:成都的南光鍍膜機器、廣東的騰勝鍍膜機、寶島的龍翩鍍膜機、北儀真空、沈陽(yáng)真空等在業(yè)界皆有名次。
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