扒一扒真空泵在真空鍍膜中的應(yīng)用：選不對(duì)泵，鍍100爐都白搭

上個(gè)月去東莞長(zhǎng)安一個(gè)做手機(jī)中框裝飾鍍的廠里修泵，一進(jìn)車間就看見老板蹲在鍍膜爐旁邊罵質(zhì)檢，說連續(xù)32爐的亮面鋁鍍出來發(fā)霧，客戶全退了，半倉庫的不良品堆得下不去腳。我接了真空計(jì)測(cè)爐內(nèi)極限真空，才0.28Pa，比工藝要求的5×10^-2 Pa差了整整一個(gè)數(shù)量級(jí)，再看配的抽氣系統(tǒng)，就是一臺(tái)2X型的單級(jí)旋片泵，連羅茨泵都沒加——這就是典型的沒搞懂真空泵在真空鍍膜里的核心作用，光圖便宜選泵，最后虧的錢夠買三臺(tái)好泵。

真空鍍膜為啥離不開真空泵？本質(zhì)是給靶原子“清路”

很多人只知道真空鍍膜要抽真空，不知道為啥要抽，其實(shí)邏輯特別簡(jiǎn)單：不管是磁控濺射、蒸發(fā)鍍還是多弧離子鍍，核心都是把靶材（就是你要鍍的材料，比如鋁、鈦、二氧化硅）的原子或者分子打出來，讓它們勻速飛到工件表面沉積成均勻的膜層。要是爐子里有大量空氣分子，靶原子飛出去沒多遠(yuǎn)就會(huì)被撞偏，根本到不了工件表面，就算到了，混進(jìn)去的氧分子、水分子也會(huì)和靶原子反應(yīng)生成氧化物，最后出來的膜層就會(huì)發(fā)霧、有針孔、附著力差，用膠帶一粘就掉。

不同鍍膜工藝對(duì)真空度的要求天差地別，很多人買泵的時(shí)候拿裝飾鍍的要求去配光學(xué)鍍膜的泵，最后肯定出問題：

• 普通裝飾鍍（手機(jī)殼、衛(wèi)浴五金的仿金、亮鉻）：工作真空要求10^-2 Pa量級(jí)，極限真空至少要到10^-3 Pa才能保證膜層的亮度和均勻度
• 工具鍍（銑刀、模具上鍍的氮化鈦、類金剛石膜）：工作真空要求10^-3 Pa量級(jí)，不然膜層硬度不夠，耐磨性能直接降一半
• 光學(xué)鍍膜（眼鏡片防藍(lán)光膜、鏡頭增透膜）：要求最高，工作真空要到10^-5 Pa以上，哪怕有極微量的油蒸汽或者粉塵，都會(huì)導(dǎo)致膜層的透光率、反射率不達(dá)標(biāo)

鍍膜用真空泵從來不是單臺(tái)干活，都是“組隊(duì)上陣”

很少有鍍膜爐靠單臺(tái)泵就能滿足要求，基本都是前級(jí)泵加主泵的組合：前級(jí)泵負(fù)責(zé)把爐內(nèi)從大氣壓抽到1Pa左右的粗真空，給主泵創(chuàng)造工作條件，主泵負(fù)責(zé)抽到工藝要求的高真空。很多新手踩的第一個(gè)坑就是省了主泵，只用前級(jí)泵硬抽，永遠(yuǎn)達(dá)不到要求的真空度。

不同的工藝場(chǎng)景，對(duì)應(yīng)的泵組配置完全不一樣，不用盲目追求高配置，適合自己的才最劃算：

• 小批量五金裝飾鍍、工件放氣量小的場(chǎng)景：油旋片泵加羅茨泵的二級(jí)機(jī)組足夠用，成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單，極限真空能到10^-3 Pa，完全滿足普通裝飾鍍的要求。常用的油旋片泵比如萊寶的SV系列，正常按周期換油的話，用五六年都不會(huì)出大問題。
• 工具鍍、大批量裝飾鍍場(chǎng)景：推薦羅茨泵加羅茨泵加油旋片泵的三級(jí)機(jī)組，抽速更快，就算工件加熱時(shí)釋放大量氣體，真空度也不會(huì)掉得太厲害，能穩(wěn)定維持在工藝要求的區(qū)間。
• 光學(xué)鍍膜、對(duì)油污染零容忍的場(chǎng)景：必須用干式螺桿泵加分子泵的機(jī)組，干泵全程無油，不會(huì)有油蒸汽竄到爐內(nèi)污染膜層，分子泵的極限真空能到10^-6 Pa，完全滿足光學(xué)鍍膜的要求。之前蘇州嘉科給浙江臺(tái)州一個(gè)做眼鏡片鍍膜的客戶做過泵組升級(jí)，原來的油泵加擴(kuò)散泵機(jī)組油污染嚴(yán)重，換成愛德華的干式螺桿泵加分子泵組合后，膜層良率直接從87%升到98%。

90%的鍍膜抽氣問題，都出在選型只看極限真空

很多老板選泵的時(shí)候，第一句就問“極限真空夠不夠”，完全不看抽速，這是行業(yè)里最常見的誤區(qū)。極限真空是泵空載、無泄漏、無放氣的情況下能抽到的理論值，而實(shí)際生產(chǎn)的時(shí)候，爐子里有工件、有工裝，加熱的時(shí)候會(huì)釋放大量的揮發(fā)性氣體，靶材濺射的時(shí)候也會(huì)放氣，這時(shí)候考驗(yàn)的是泵的動(dòng)態(tài)抽速，不是極限真空。

我見過太多這樣的例子：同樣是1.8米的鍍膜爐，做鋁合金五金件的和做ABS塑膠件的，抽速要求差了一倍還多。ABS塑膠加熱的時(shí)候會(huì)釋放大量的單體和增塑劑，要是抽速不夠，真空度會(huì)直接從10^-2 Pa掉到10^-1 Pa，鍍出來的膜附著力特別差，用膠帶一粘就掉。還有個(gè)客戶，買的泵極限真空標(biāo)著10^-4 Pa，看起來夠高，但抽速只有15L/s，抽2立方的爐，抽一個(gè)小時(shí)都達(dá)不到工作真空，一爐的生產(chǎn)周期比同行多22分鐘，一天少出2爐，一年下來少賺十幾萬。

選泵的時(shí)候別光看極限真空，先算爐體容積，再算工件的最大放氣量，最后留30%的余量。比如1立方的爐體，做普通五金裝飾鍍，前級(jí)泵至少要選30L/s的旋片泵，主泵選150L/s的羅茨泵，才能保證抽速夠用，不會(huì)拖生產(chǎn)節(jié)奏。

鍍膜用泵的保養(yǎng)，省小錢一定會(huì)虧大錢

很多鍍膜廠的泵都是“過勞死”，平時(shí)用的時(shí)候不管不問，壞了才想起修，其實(shí)80%的故障都是保養(yǎng)不到位導(dǎo)致的，花幾十塊錢就能避免的問題，最后花幾千甚至幾萬維修，特別不值。

給大家提幾個(gè)最基本的保養(yǎng)要求，能幫你省不少維修錢：

• 油旋片泵的油一定要按周期換，普通工況3個(gè)月?lián)Q一次，車間粉塵大、有腐蝕性氣體的工況，1個(gè)月就要換一次。我見過最夸張的客戶，泵用了2年沒換油，油都變成黑泥了，轉(zhuǎn)子直接卡死，維修花了8600，夠買12次原廠油。
• 分子泵一定要避免硬物掉入，停泵的時(shí)候要等轉(zhuǎn)速降到100轉(zhuǎn)以下才能充大氣，不然鋁合金葉輪很容易碎，一臺(tái)分子泵的維修成本最少2萬，比每年的保養(yǎng)費(fèi)貴幾十倍。
• 每個(gè)月測(cè)一次泵的極限真空，要是極限真空比額定值低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，就趕緊查有沒有漏點(diǎn)、油有沒有變質(zhì)，不要等到鍍出來的產(chǎn)品出問題了再排查，那時(shí)候已經(jīng)損失了好幾爐的產(chǎn)品了。

要是你最近也碰到膜層發(fā)霧、針孔多、附著力差的問題，先別急著換靶材、調(diào)工藝參數(shù)，不妨先接個(gè)真空計(jì)測(cè)下爐內(nèi)的動(dòng)態(tài)真空度和抽速曲線，很多時(shí)候問題根本不在工藝，而是抽氣系統(tǒng)沒選對(duì)或者沒維護(hù)好。