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標題: 在高真空室+高溫工況下如何傳動與密封 [打印本頁]

作者: 讓心放任去流浪 時間: 2025-4-27 10:20
標題: 在高真空室+高溫工況下如何傳動與密封
工況條件：高真空室（10⁻¹~10⁻⁶ Pa）+高溫（550-600℃）工況是持續性的工況是持續性的
需要直線傳輸和旋轉傳動兩種情況
求助用哪種直線傳動機構能實現定位精度在±0.1（也可以放寬一點要求）
旋轉傳動用哪種密封圈和密封結構來實現

作者: kayex 時間: 2025-4-27 10:34
傳動很多種
密封用磁流體

作者: 阿大 時間: 2025-4-27 11:04
在高真空（10⁻¹~10⁻⁶ Pa）與高溫（550-600℃）復合環境中實現直線與旋轉運動，需綜合密封技術、耐高溫材料及驅動系統的特殊設計。以下是關鍵技術實現方案：

一、直線運動實現方案
‌驅動結構設計‌

‌磁力耦合傳動‌：采用磁體與電磁線圈組合驅動，通過法蘭套筒隔離真空腔與外部環境，避免傳統機械密封的磨損問題7。
‌波紋管傳動‌：使用高真空焊接波紋管作為密封與傳動核心部件，波紋管兩端焊接于移動法蘭與真空法蘭，通過旋轉手柄帶動直線運動1。
‌導向與支撐‌

‌高溫直線軸承‌：采用氧化鋁陶瓷或碳化硅材料軸承，耐受高溫且保持低摩擦系數，確保運動準直性15。
‌熱膨脹補償‌：在驅動軸與法蘭連接處設計伸縮補償結構，抵消高溫引起的材料形變4。
‌熱管理措施‌

‌水冷/氣冷系統‌：在傳動部件外圍加裝冷卻管路，降低局部溫升對密封材料的影響2。
‌熱沉設計‌：在真空腔體內壁設置紫銅熱沉，通過輻射傳熱控制溫度梯度4。
二、旋轉運動實現方案
‌驅動技術選擇‌

‌伺服電機驅動‌：選用耐高溫伺服電機（如封閉式無刷電機），通過真空饋通法蘭傳遞扭矩，配合精確編碼器實現角度控制3。
‌磁流體密封‌：在旋轉軸與腔體間填充磁流體，形成動態密封層，兼顧真空密封與低摩擦旋轉8。
‌軸承與潤滑‌

‌高溫固體潤滑軸承‌：采用二硫化鉬涂層或氮化硅自潤滑軸承，避免液態潤滑劑在真空中的揮發污染48。
‌陶瓷滾珠軸承‌：使用氧化鋯或碳化硅滾珠軸承，耐受600℃高溫并保持低磨損率5。
‌熱隔離設計‌

‌隔熱法蘭‌：在旋轉軸連接處設置多層隔熱屏，降低熱傳導至外部驅動部件5。
‌主動冷卻系統‌：對電機外殼進行循環水冷，確保電機工作溫度低于150℃3。
三、共性關鍵技術
‌材料選擇標準‌

‌耐高溫合金‌：波紋管、軸承等關鍵部件采用因科鎳合金（Inconel）或哈氏合金（Hastelloy），耐受600℃且低釋氣率14。
‌真空兼容性‌：所有材料需通過真空釋氣測試（TML≤1.00%，CVCM≤0.10%）4。
‌真空密封方案‌

‌金屬密封法蘭‌：采用銅墊圈或銀絲密封的CF法蘭，確保10⁻⁶ Pa級真空密封24。
‌動態密封補償‌：在運動部件中集成彈性密封圈（如氟橡膠或全氟醚材質），適應高溫形變8。
‌系統集成控制‌

‌雙閉環反饋‌：結合光電編碼器與激光位移傳感器，實時監測運動精度并反饋調節3。
‌分階段抽真空‌：先通過機械泵預抽至10⁻¹ Pa，再啟用分子泵達到10⁻⁶ Pa工作真空，減少高溫對泵體的影響26。
四、典型應用配置示例
功能需求推薦配置
‌直線運動‌ 磁力耦合驅動（電磁線圈+彈簧） + 氧化鋁陶瓷直線軸承 + 因科鎳合金波紋管17
‌旋轉運動‌ 封閉式伺服電機 + 磁流體密封 + 氮化硅自潤滑軸承38
‌真空維持‌ 旋片機械泵（前級） + 分子泵（主泵） + 銅墊圈CF法蘭密封26
此方案通過材料、密封與驅動技術的協同優化，可滿足高真空與高溫復合工況下的精密運動需求

作者: kayex 時間: 2025-4-27 14:47
你這個真空度和溫度比單晶爐低多了，你可以學學單晶爐的

作者: fiyu1314 時間: 2025-4-27 15:20
首先密封的位置是否必須高溫，正常半導體外延表面沉積的腔體，腔體內部需要高溫，但是需要密封的位置都是通過水冷或者其他冷卻方式保證溫度低于密封圈使用溫度，這是正常靜密封。
旋轉來說也一樣先把溫度降下來然后用磁流體密封。
腔體和蓋板注意控制升溫的變形量別低溫沒事溫度升上去密封地方漏氣了。

作者: 讓心放任去流浪 時間: 2025-4-29 10:11
大概意思就是如圖，工件過烘道傳輸，中間旋轉，工況高真空，高溫

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