Современная электроника №6/2023

ИНСТРУМЕНТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ 21 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2023 Рис . 3. ВАХ установки MPC-F1-18 Рис . 4. Плазма НЧ - разряда в среде аргона при мощности 1000 Вт характеристики моделей установок представлены в табл . 1. Управление осуществляется с помощью цветного сенсорного дисплея , программное обе - спечение позволяет проводить процес - сы в ручном или полностью автомати - ческом режимах , создавать и сохранять до 50 рецептов обработки . Установки с повышенной мощно - стью (> 500 Вт ) вне зависимости от раз - меров рабочей камеры выполнены в напольном типе корпуса . Это обуслов - лено не только большими габаритны - ми размерами блоков питания , но и наличием систем водяного охлажде - ния для предотвращения перегрева обрабатываемых изделий и электро - дов [7]. Установка плазменной НЧ - обработки GN tech MPC-F1-18 с повышенной мощностью Одной из установок НЧ плазменной обработки с повышенной мощностью является установка MPC-F1-18. Уста - новка имеет цилиндрическую ваку - умную камеру объёмом 18  литров , выполненную из кварцевого стекла . Внутри камеры расположены два пло - ских электрода , на которые подаётся НЧ - напряжение (80  кГц ). Электроды имеют систему водяного охлаждения . Газовый тлеющий разряд ( плазма ) пониженного давления может суще - ствовать в определённом соотношении трёх параметров : давления рабочего газа , напряжения , подаваемого блоком питания на электроды , и расстояния между электродами . Последний пара - метр для установок плазменной обра - ботки , как правило , фиксирован , поэ - тому стабильность горения тлеющего разряда и технологические возможно - сти установки определяются давлени - ем рабочего газа и мощностью , вкла - дываемой в разряд . Для оценки стабильности горения НЧ газового разряда MPC-F1-18 и опре - деления технологического диапазона проведено измерение вольтампер - ной характеристики ( ВАХ ) установ - ки ( рис . 3). В качестве рабочего газа использован инертный газ – аргон , а измерения осуществлены при фикси - рованных значениях давления . Из полученных графиков видно , что при большом давлении невозмож - но достичь больших значений мощ - ности разряда . Это связано с тем , что из - за большого давления рабочего газа в межэлектродном пространстве воз - никает большое количество заряжен - ных ионов , в связи с этим срабатыва - ет защитный механизм блока питания , и ограничивается величина прикла - дываемого напряжения . В результате невозможно получить требуемое зна - чение мощности . По мере уменьше - ния давления значение максималь - ной достигаемой мощности возрастает : при давлении 0,67 мбар мощность разряда достигает 800  Вт , а при дав - лении 0,29 мбар – 1000 Вт . При даль - нейшем снижении давления наблю - дается нестабильное горение разряда из - за малой концентрации рабоче - го газа и , как следствие , числа ионов . На рис . 4 представлено изображение плазмы НЧ газового разряда в среде аргона при мощности 1000 Вт . На основании полученных данных составлена зависимость мощности от давления ( рис . 5). При давлении боль - ше 1,5 мбар наблюдается переход тле - ющего разряда в дуговой , поэтому не рекомендуется выходить за границу этого значения . Стабильный тлеющий разряд горит в диапазоне давлений от 9·10 –2 до 1,5 мбар . Заключение Плазменная обработка является востребованным методом подготов - ки поверхности перед последующей обработкой , позволяющим очищать , активировать и травить поверхность изделия без вреда для окружающей среды и здоровья человека . Серийно выпускаемые российской компанией GN tech установки плазменной обра - ботки MPC полностью удовлетворяют всем требованиям , предъявляемым к оборудованию подобного класса . При выборе установок с повышенной мощ - ностью более 500 Вт , например , модели MPC-F1-18, следует учитывать необхо - димость водяного охлаждения электро - дов . Для стабильности процесса обра - ботки крайне желательно обеспечить стабильность параметров охлаждаю - щей воды ( температуру и поток ), для Таблица 1. Характеристики моделей установок MPC Модель MPC-D1 MPC-D2 MPC-F1 MPC-F2 Тип корпуса Настольный Настольный Напольный Напольный Объём камеры 2–12 л 5–24 л 5–48 л 48–150 л Тип плазмы Низкочастотная ( НЧ ) / Высокочастотная ( ВЧ ) Частота генератора 40 / 80 кГц / 13,56 мГц Мощность генератора До 200 Вт До 500 Вт До 1000 Вт Материал камеры Кварцевое стекло / нерж . сталь Нерж . сталь Количество газов 1-3