Das Vakuumbeschichtungsverfahren stellt hohe Anforderungen an die Anwendungsumgebung. Für das konventionelle Vakuumverfahren gelten folgende Hauptanforderungen an die Vakuumhygiene: Es dürfen sich keine Verunreinigungen an den Bauteilen oder der Oberfläche der Anlage im Vakuum ansammeln. Die Oberfläche der Vakuumkammer muss glatt und frei von Weichgewebe, Poren und Ecken sein, damit die Schweißung in der Vakuumanlage das Vakuum nicht beeinträchtigt. Hochvakuumanlagen dürfen nicht mit Öl geschmiert werden. Ölfreie Ultrahochvakuumsysteme müssen verhindern, dass Öldämpfe die Reinheit, die Leistung oder die Oberflächeneigenschaften des Arbeitsmediums beeinflussen. Ultrahochvakuum-Metallsysteme verwenden häufig 1Cr18Ni9Ti als Strukturwerkstoff. Labor oder Werkstatt, in der die Vakuumbeschichtungsanlage betrieben wird, müssen sauber und hygienisch sein.
Bei der Vakuumbeschichtung ist die Oberflächenreinigung von entscheidender Bedeutung. Bevor die Substrate in die Beschichtungskammer eingebracht werden, müssen sie grundsätzlich einer Vorreinigung unterzogen werden, um sie zu entfetten, zu dekontaminieren und zu entwässern.
Die Hauptursachen für Oberflächenverunreinigungen an beschichteten Teilen sind: Staub, Schweiß, Fett, Polierpaste, Öl, Schmieröl und andere Substanzen, die sich während der Bearbeitung, des Transports, der Verpackung und anderer Prozesse anlagern; Gase, die an der Oberfläche der Anlagenteile adsorbiert und absorbiert werden; und die Oxidschicht, die sich in feuchter Luft auf den Oberflächen der Beschichtungsanlagen bildet. Die meisten dieser Verunreinigungen lassen sich durch Entfetten oder chemische Reinigung entfernen.
Gereinigte Werkstücke dürfen nicht an der Luft gelagert werden. Um Staubablagerungen zu minimieren und die Werkstücklagerung zu gewährleisten, sollten Werkstücke in Reinigungsschränken oder geschlossenen Behältern aufbewahrt werden. Glassubstrate müssen in frisch oxidierten Aluminiumbehältern gelagert werden, da dies die Adsorption von Kohlenwasserstoffdämpfen reduziert. Frisch oxidierte Aluminiumbehälter adsorbieren Kohlenwasserstoffe bevorzugt. Wasserdampfempfindliche oder instabile Oberflächen werden üblicherweise in einem Vakuumtrockenschrank gelagert.
Die grundlegenden Anforderungen an die Umgebung beim Vakuumbeschichtungsverfahren umfassen im Wesentlichen: hohe Reinheit im Vakuumraum, Staubfreiheit im Beschichtungsraum usw. In manchen Bereichen ist die Luftfeuchtigkeit relativ hoch. Daher müssen vor der Beschichtung nicht nur die Bauteile im Substrat und in der Vakuumkammer gereinigt, sondern auch Trocknungs- und Entgasungsarbeiten durchgeführt werden. Um zu verhindern, dass Öl in die Vakuumkammer gelangt, sind außerdem Maßnahmen zur Ölrückführung und zur Verhinderung von Ölverstopfungen an der Nachfülldiffusionspumpe erforderlich.
Veröffentlichungsdatum: 18. Februar 2023