Độ phẳng của tấm gia nhiệt lớn, phân đoạn thay đổi như thế nào ở áp suất chân không so với áp suất khí quyển?

Một tấm gia nhiệt phân đoạn lớn, được gia công trong phạm vi micron, có thể trông ổn định về kích thước trong môi trường cửa hàng thông thường. Nhưng một khi được lắp vào buồng chân không, hình dạng của nó có thể thay đổi nhẹ nhàng. Không có không khí, áp suất khí quyển 14,7 psi áp dụng cho mọi thứ tiếp xúc sẽ không còn nữa. Điều này cho phép các ứng suất dư bên trong, ban đầu được cân bằng bởi tải trọng bên ngoài, phân phối lại và tạo ra sự thay đổi có thể phát hiện được về độ phẳng.

Độ chân không phẳng của trục lăn được phân đoạn so với các trường hợp khí quyển là mối lo ngại đáng kể đối với-các hệ thống xử lý nhiệt và chân không có độ chính xác cao, nơi ngay cả biến dạng ở quy mô micromet cũng có thể ảnh hưởng đến tính đồng nhất của quy trình.

Chân không thay đổi trạng thái cân bằng cơ học như thế nào
Cân bằng tải trên các tấm lớn được thay đổi một cách cơ bản bởi các điều kiện chân không.

Mất lực nâng khí quyển
Trong điều kiện khí quyển:

Áp suất bên ngoài được phân bổ đều trên các bề mặt tiếp xúc

Tải trọng nhất quán này phần nào hạn chế ứng suất cơ học

Các biến dạng nhỏ có thể được ẩn đi hoặc bị triệt tiêu

Sau khi hút chân không:

Áp lực bên ngoài được nâng lên

Trường ứng suất bên trong là yếu tố điều khiển hình dạng chính

Sự nới lỏng cấu trúc trở nên rõ ràng

Máy hút bụi là một bàn tay vô hình, -định hình lại kim loại một cách tinh tế.

Hành vi cúi đầu của trục lăn phân đoạn lớn
Các tấm gia nhiệt được phân đoạn hoạt động giống như một tấm đàn hồi mỏng.

Phản hồi của mặt trống
Khi áp dụng chân không:

Trục lăn có thể hơi cong.

Độ lệch thường ở mức từ vài micron đến vài chục micron

Chuyển động khác biệt cục bộ giữa các phân đoạn có thể được thể hiện bằng các cấu trúc phân đoạn

Đây không phải là một hậu quả thảm khốc nhưng nó quan trọng trong các quá trình nhiệt chính xác như trong sản xuất chất bán dẫn hoặc thiêu kết các vật liệu phức tạp.

Ảnh hưởng của cấu trúc phân đoạn
Sự phân chia dẫn đến:

Một số kết nối cơ khí

Các khu vực giãn nở nhiệt hơi khác nhau

Sự khác biệt cục bộ về độ cứng

Biến dạng dưới tác dụng của tải chân không có thể tăng lên hoặc thay đổi do những nguyên nhân đó.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi độ phẳng
Mức độ biến dạng phụ thuộc vào một số đặc tính cơ học và vật liệu.

Độ dày và độ cứng của tấm
Độ cứng của trục lăn phụ thuộc nhiều vào hình học.

Độ cứng uốn tỷ lệ thuận với lập phương độ dày

Giảm độ dày nhỏ dẫn đến giảm độ cứng lớn

Các trục lăn dày hơn có khả năng chống uốn cong-do chân không tốt hơn

sự thay đổi khá ít trong thiết kế độ dày có thể dẫn đến sự khác biệt khá đáng kể trong trạng thái biến dạng.

Căng thẳng sản xuất dư thừa
Ứng suất dư là một trong những tác nhân chính gây ra biến dạng sau lắp đặt.

Các hoạt động gia công có thể gây ra lực căng-bị khóa

Hoạt động hàn hoặc nối có thể gây ra trường ứng suất không đối xứng

Những tác động này được giảm bớt bằng cách xử lý nhiệt hoặc kỹ thuật giảm căng thẳng.

Một trục lăn được giảm bớt ứng suất một cách thích hợp thường có:

Ít biến dạng chân không

Hành vi phẳng lâu dài ổn định hơn

Tính đối xứng trong xây dựng
Tính đối xứng là một phương pháp giảm nhẹ quan trọng.

Đối với cấu trúc tấm đối xứng:

Sự phân phối lại ứng suất được phân bổ đồng đều hơn

Cấu trúc được cân bằng bởi lực chân không

Độ lệch lưới tối thiểu

Biến dạng được tăng cường dưới sự chênh lệch áp suất không đối xứng.

Đo điều kiện hoạt động thực tế
Việc xác minh độ phẳng phải phản ánh các điều kiện thực tế của quy trình.

Đo lường trạng thái-chân không: Vấn đề lớn là gì
Một tấm trục trông có vẻ phẳng trong không khí xung quanh có thể không phẳng trong chân không. Vì thế:

Độ phẳng phải được kiểm tra ở mức chân không làm việc

Nếu có thể, nên tái tạo điều kiện nhiệt độ

hiệu ứng thư giãn phụ thuộc vào thời gian phải được xem xét

Điều này có nghĩa là tiêu chí chấp nhận không dựa trên cài đặt sản xuất tĩnh mà dựa trên hành vi vận hành thực tế.

Kiểm soát các chiến lược thiết kế của biến dạng-gây ra chân không
Các phương pháp kỹ thuật thường được sử dụng để giảm bớt sự biến động về độ phẳng.

Độ dày kết cấu lớn hơn
Khi độ cứng chia theo lập phương độ dày:

Bất kỳ sự gia tăng nhỏ nào về độ dày của trục lăn đều có thể giảm thiểu độ lệch đáng kể

Sự cân bằng-là khối lượng nhiệt cao hơn và thời gian phản hồi lâu hơn.

Trước{0}}Bề mặt chịu lực hoặc có gờ
Một số tính năng thiết kế:

Vương miện - Đường cong hơi lồi có mục đích

Điều kiện lắp ráp dự ứng lực

Kiểm soát bù biến dạng

Những kỹ thuật này cho phép trục lăn phẳng trong điều kiện chân không làm việc thực tế thay vì dưới áp suất không khí.

Liệu pháp giảm căng thẳng
Giảm căng thẳng nhiệt hoặc rung có thể:

giảm căng thẳng dư bên trong

Ổn định hành vi chiều dài hạn

Giảm sự biến đổi thông qua chu kỳ chân không

Cân nhắc về trục lăn được phân đoạn
Các yếu tố bổ sung được áp dụng trong trường hợp thiết kế phân đoạn.

Hành vi giao diện xen kẽ
Đường viền phân đoạn có thể là:

Phản ứng khác nhau đối với tải chân không

Hiển thị một số chuyển động khác biệt

Ảnh hưởng của tính đồng nhất tiếp xúc nhiệt cục bộ

Một khớp nối cơ học chính xác là cần thiết để có được trạng thái biến dạng mạch lạc.

Tác dụng của kết cấu đỡ
Hỗ trợ mặt sau và khung gắn:

Phân phối tải trọng tình cảm trong chân không

Có thể hạn chế hoặc tăng cường uốn cong.

Phải được định hình đối xứng để có hiệu suất tối đa

Bản tóm tắt
Trong các tấm gia nhiệt có phân đoạn lớn, môi trường chân không là một biến số cơ học nhỏ nhưng có thể phát hiện được. Khi loại bỏ áp suất không khí, biến dạng bên trong sẽ không ở trạng thái cân bằng và có thể xảy ra hiện tượng cong hoặc biến động về độ phẳng. Mức độ ảnh hưởng này phụ thuộc vào độ dày của tấm ép, độ cứng kết cấu (tỷ lệ theo lập phương độ dày), ứng suất dư khi chế tạo và tính đối xứng hình học tổng thể.

Để xây dựng một dịch vụ chân không tốt, bạn cần đánh giá độ chân không độ phẳng của trục lăn được phân đoạn so với không khí trong điều kiện vận hành thực tế, thay vì chỉ dựa vào các phép đo xung quanh. Các kết cấu đối xứng, giảm bớt ứng suất như vậy, kết hợp với độ dày kết cấu thích hợp và khi cần thiết, các phần tử thiết kế dự ứng lực, góp phần ổn định kích thước.

Trong phân tích cuối cùng, hình dạng thực tế của trục lăn gia nhiệt chính xác không được xác định trong xưởng mà trong môi trường sử dụng nó. Trạng thái chân không đang hoạt động là-tham chiếu thực tế cho độ phẳng, đảm bảo hiệu suất ở vị trí được tính đến: trong buồng xử lý.