Uma máquina de revestimento por vácuo, também conhecida como máquina de deposição de película fina, é um dispositivo utilizado para aplicar uma camada fina e uniforme de revestimento na superfície de um substrato. Este processo é efectuado numa câmara de vácuo para criar um ambiente de pressão subatmosférica.
O processo de revestimento em vácuo envolve a utilização de técnicas de deposição física ou química de vapor. A deposição física de vapor (PVD) é um método em que o material de revestimento passa por uma mudança de fase, passando de uma fase condensada para uma fase gasosa e, em seguida, de novo para uma fase condensada, para formar uma película fina. Os processos mais comuns de PVD incluem a deposição por pulverização catódica e a evaporação em vácuo.
Uma máquina de revestimento por vácuo é constituída por vários componentes essenciais:
1. Câmara de vácuo e equipamento de revestimento: A câmara é normalmente feita de aço inoxidável e foi concebida para suportar o ambiente de vácuo. Está equipada com interfaces de flange e é nela que o processo de revestimento tem lugar.
2. Peça de obtenção de vácuo: Esta parte é responsável pela criação e manutenção do vácuo no interior da câmara. Envolve a utilização de várias bombas, tais como bombas mecânicas, bombas de raízes e sistemas de bombas moleculares, para atingir o nível de vácuo desejado.
3. Parte de medição do vácuo: Esta parte inclui diferentes tipos de medidores de vácuo utilizados para medir a pressão no interior da câmara de vácuo. Diferentes princípios e requisitos ditam a utilização de vários medidores de vácuo, tais como termopares, medidores de ionização e medidores Pirani.
4. Componente da fonte de alimentação: O componente da fonte de alimentação fornece a energia eléctrica necessária para o processo de revestimento. As fontes de alimentação alvo, tais como fontes de alimentação DC, RF, de impulsos e IF, são normalmente utilizadas em máquinas de revestimento a vácuo.
5. Sistema de entrada de gás de processo: Os gases de processo, tais como árgon, crípton, azoto, acetileno, metano, hidrogénio e oxigénio, são fornecidos à câmara de vácuo através de um sistema que inclui garrafas de gás, válvulas redutoras de pressão, medidores de fluxo e válvulas solenóides. Este sistema permite um controlo preciso do fluxo de gás durante o processo de revestimento.
6. Peça de transmissão mecânica: Para garantir uma espessura uniforme do revestimento, o substrato e os materiais de revestimento devem ser submetidos a múltiplas rotações durante o processo de revestimento. Esta parte inclui mecanismos para rodar a mesa da peça de trabalho, a mesa de rolamentos e a própria peça de trabalho.
7. Aquecimento e medição da temperatura: Os elementos de aquecimento são utilizados para aquecer o substrato ou os materiais de revestimento de modo a atingir a temperatura desejada. Os termopares são utilizados para medir e controlar a temperatura durante o processo de revestimento.
8. Fontes de evaporação de iões e de pulverização catódica: Estas fontes são utilizadas para gerar o material de revestimento sob a forma evaporada ou pulverizada. A galvanização por arco múltiplo utiliza normalmente alvos redondos ou rectangulares, enquanto a pulverização catódica por magnetrão utiliza cátodos de pulverização rectangulares ou cilíndricos.
9. Sistema de arrefecimento a água: Para evitar o sobreaquecimento dos componentes, é incorporado um sistema de arrefecimento a água na máquina de revestimento por vácuo. Este sistema inclui normalmente uma torre de água fria, uma máquina de água gelada e uma bomba de água.
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