目前,真空行业使用的大多数机械真空泵都是用油、水或其它聚合物等流体充当泵的工作介质,在泵内起冷却、密封、润滑等多种作用。随着科学技术的发展以及真空应用领域的扩大,原有的机械真空泵及其组成的抽气系统出现了两个急需解决问题:一是泵的工作介质返流污染被抽容器,而这种返流在许多情况下影响产品的质量、数量,增加设备的维护成本。其次,由于某些工艺过程中的反应物质使真空泵内的介质严重变质,使泵不能正常工作。
干式机械真空泵 ( 以下简称干式机械泵 ) 是指泵能从大气压力下开始抽气,又能将被抽气体直接排到大气中去,泵腔内无油或其他工作介质,而且泵的极限压力与油封式机械真空泵同等量级或者接近的机械真空泵。对于普通的无油真空系统来说,虽然可用油封式真空泵加上冷阱或吸附阱之类附件来防止返流,但不能彻底解决问题,而且使系统显得复杂。而使用适当型式的干式机械真空泵,则可以达到理想的使用效果。
干式螺杆真空泵的结构特点:
干式螺杆真空泵是通过泵腔内一对作等速反向旋转螺杆的作用,吸入并排出被抽气体而形成高真空。螺杆轮廓型线是由阿基米德螺旋线和摆线曲线及圆弧等构成。在螺杆旋转时,二个螺杆之间、螺杆和泵体之间都保持一定的间隙且互不接触,因而运转时泵的摩擦损失很小,摩擦消耗功率极小,且可以实现高转速运转,被抽气体被平顺地压送到排气口并排至泵外。通过泵二侧的密封机构确保齿轮箱内的润滑油无法进入泵的吸气腔内。泵与电机均为卧式结构,泵采用联轴器与电机直联,整机安装在同一机架上。为了减少泵的排气噪声,泵的排气口装有消声器。
干式机械真空泵的应用是广泛的,主要有以下几个方面:
1)低压化学气相沉积中的多晶硅制备工艺中;
2)半导体刻蚀工艺。在这些生产工艺中往往用到或生成腐蚀性气体和研磨微粒;
3)除半导体工艺外的某些产生微粒的工艺,不希望微粒混入泵油中,而希望微粒排出泵外,则用一定型式的干式机械真空泵可以满足要求;
4)在化学工业、医药工业、食品工业中的蒸馏、干燥、脱泡、包装等,要防止有机溶剂造成污染,适合用干式真空泵;
5)用做一般无油清洁真空系统的前级泵,以防止油污染。