对于PVD设备的研究,虽然国内在这方面也进行了大量研究,一些单位也研制出了一些设备，但由于投入不足，国内设备与国外的相比还相差甚远。

近年来，人们对PVD涂层技术的研究比较深入，但对PVD设备的研究相比之下却显得 

比较少。特别是对PVD设备的关键零部件的CAD/CAM设计，在国内有限公开的资料中得知，国内对PVD设备关键零部件设计研究还处于一个较低的水平。

随着PVD涂层技术的日益普及与迅速发展，PVD涂层技术的研究越来越深入越来越成熟，国内对PVD设备的需求也逐渐增加，性能优越价格低廉的PVD设备零部件的参数化造型成为设计者们的迫切需求。

方案论证

3.1本课题介绍

课题原始数据：

1.炉腔内真空度为5×10-2mbr；

2.Roughing pump P1      Edwards: E2M80 220-380/415 30 50HZ+ FIL TER

3.Turbo pump P2         Edwards: STPI×A 2205CP ISO 250

选择以上其中一种泵来设计。

常用的低真空泵（Roughing pump）：旋片式真空泵，转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近，在转子槽内装有两个（或两个以上）旋片，当转子旋转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触，此旋片随转子一起旋转，可将泵腔分成几个可变容积。

旋片式真空泵

1.体积小、重量轻、噪音低;

2.设有气镇阀，可抽除少量水蒸气;在环境温度五摄氏度到四十摄氏度范围内，进气口压强小于1300帕的条件下允许长期连续运转，被抽气体相对湿度大于百分之九十时，应开气镇阀;

3.设有自动防返油止回阀，启动方便;

4.进气口连续畅通大气运转不得超过一分种;

5.不适用于抽除对金属有腐蚀的，对泵油起化学反应的，含有颗粒尘埃的气体，以及含氧过高的，有爆炸性的，有毒的气体。

本课题将选用旋片式真空泵

涡轮泵(turbopump英文简称TP)是动力式泵，能够产生较高的压力。涡轮泵是火箭发动机的心脏部份。由两部份组成，即涡轮部份与泵部份。两者一般采用直联，由涡轮驱动泵。涡轮驱动剂一般为燃烧产生的燃气(可以是固体燃料或液体燃料)，也有用气氢的(液氢液氧膨胀循环发动机)，亦有有液相驱动的(如俄罗斯的天顶火箭用的RD170发动机煤油预压泵用高压煤油驱动)。

 涡轮泵

涡轮泵用于高真空应用，出口必须连接其他低真空泵。

优点：

1，洁净度很好。

2，几乎不需要维护保养。

缺点：

1，压缩比依赖于气体分子质量，小分子压缩比低。

2，虽然几乎不需要维护保养，但是一旦使用不当，瞬间就变废品了，价格高。

3.2 PVD刀具涂层设备布局方案设计

如今PVD涂层设备普遍占地面积大，因此PVD设备需合理布局以求减小设备体积，降低生产成本，提高工作效率，同时方便维护与修理且不影响设备原有的功能。我们需从多方面考虑各种因素对PVD设备布局的影响，找出优良的布局方案是非常有必要的。

3.2.1 方案一

考虑到机械在工作过程中可能会产生噪音，因此方案一选择机械真空泵放置在俯视图左上，涡轮分子泵放置在中部，两泵与炉腔用管道联接，电动机安放在右上。

 PVD刀具涂层设备方案一布局图

优点：可减轻机械噪声对人的影响。涡轮分子泵放中部与炉腔相连较为简便。

缺点：增加耗材。不易监视各部件的工作情况。

3.2.2 方案二

从尽可能减少成本的角度来分析思考，方案二选择机械真空泵放置在俯视图中部往下，涡轮分子泵放置在中部往上，两泵与炉腔用管道联接，电动机安放在右下。