Vakuumbedampfungsanlage XL

  • Hallo,


    mein Name ist Armin und dies ist mein erster Eintrag bei Astrotreff.
    Fraxinus, Kurt und Uwe haben mir ein wenig auf die Füße getreten, mich hier anzumelden und meine Anlage zu zeigen. So Leute, ihr wolltet es nicht anders![;)]


    Hier der Link:
    http://www.astronomie-selbstbau.de/vakuum-bedampfungsanlage/


    Viel Spaß beim Betrachten der Bilder und des Films.


    Armin


    http://www.astrotreff.de/objektdetail.asp?file_id=105095

  • Hi Armin,


    Das war auch ne gute Idee von denen. Tolle Arbeit. Sieht sehr professionell aus. Und bei Gelegenheit, du weißt schon. [:D]


    Willkommen im Astrotreff


    LG Nils

  • Hallo ihr Verdampfer,


    Kurt, Kai, Uwe, und jetzt auch Armin...


    einfach nur HAMMER, was ihr da wieder fabriziert. Es gibt viele stille
    Leser wie mich, die das weltklasse finden!


    BITTE NICHT DAMIT AUFHÖREN!!



    Viele Grüße,


    Alfredo :)
    DL1YA

  • Hallo Armin,


    herzlich Willkommen im "Blauen" - ein sehr schöner Einstieg ist Dir da gelungen!


    Wenn das so weiter geht, gibt es bald mehr Hobby-Beschichter als klare Nächte in Schland[:D]


    In Deiner Kammer sehe ich ein Alcatel/Adixen Turbo-Drag Pumpe verbaut, richtig?
    Das ist eine gute Wahl, weil man ohne Ausheizen (oder andere Tricks) sowieso nicht unter 1x10^-6mBar kommt.
    Und bis dahin kommt die Pumpe klar.
    Bemerkenswert ist, dass das relativ geringe Saugvermögen ausreicht. Gut zu wissen[;)]
    Kannst Du mir den Typ bzw die Daten durchgeben? Gerne auch per mail.
    Und natürlich regelmäßig hier berichten[:)]



    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Alfredo,


    vielen Dank für dein Lob[:)].
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...BITTE NICHT DAMIT AUFHÖREN!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Keine Sorge! Wir fangen gerade erst an, wage ich zu behaupten[8D]. Deshalb gleich weiter an


    (==&gt;) Armin,
    du stellst in deiner sehr anschaulichen Präsentation dein Pumpensystem vor: Turbopumpe =&gt; Membranpumpe =&gt; Drehschieberpumpe. Mir ist noch nicht klar wieso zwei Vorpumpen? Das ergibt sich wahrscheinlich aus den Betriebsdaten der verwendeten Pumpen.


    Bei meinen ersten Versuchen hab ich ja ebenfalls eine Turbopumpe als HV-Pumpe verwendet, nämlich die kleine HY Cone 60 von Leybold. Diese kann lt. Spezifikation bis 8 mbar Vordruck arbeiten. Deshalb reichte hier nur <b>eine</b> Vorpumpe, nämlich die DIVAC 0,8 T. Das ist eine zweistufige Membranpumpe. Mit 2 - 3 mbar schafft sie es locker die HY- Cone Hochvakuum produzieren zu lassen. Dieses Vorvakuum würde aber nicht ausreichen um meine derzeit verwendete Öldiffusionspumpe zu bedienen. Die Saugleistung der DIVAC 0,8 T würde hier auch nicht ausreichen.


    Gruß Kurt.

  • Hallo Leute,


    erst mal vielen Dank für die Blumen.


    Die verwendete Pumpeinheit ist ein ehemaliger Prototyp von Alcatel.
    Das ganze Ding hört auf den Namen Drytel 25.
    Ihr braucht das Netz nicht zu bemühen, man findet nichts darüber.
    Die Drehschieberpumpe hatte ich schon. Die in der Drytel verbaute Membranpumpe würde einfach zu lange pumpen.
    Der Glasdom hat immerhin 70 Liter.


    Ich kann nur hoffen, dass die Pumpeinheit nicht schlapp macht.
    Die Pumpen könnte ich noch selbst überholen, bei dem integrierten Frequenzumrichter und der Steuerung hört der Spaß dann auf.


    Wenn euch weitere Details interessieren, einfach fragen.


    Viele Grüße


    Armin

  • Hallo Armin,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Wenn euch weitere Details interessieren, einfach fragen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    danke, nichts lieber als das [:D].
    1. Wo gibt es die schönen Glasdome? Eine Nr. kleiner von der Sorte würde nämlich auch meine Anlage schöner aussehen lassen und vermutlich wäre sie dann auch noch vakuumdichter.


    2. Nochmal zu deinen Pumpen. Hab ich das richtig verstanden dass du zuerst mit einer Drehschieberpumpe ein Grobvakuum erzeugst und dann das zum Betrieb der Turbo notwendige Feinvakuum mit der Membranpumpe, du aber die Spezifikationen dieser Pumpen nicht kennst? Da es funktioniert wünsche ich dir natürlich dass das möglichst lange so bleibt.


    Zur Abschätzung der Reserven meiner Anlage hinsichtlich evtl. Volumenvergrößerung wäre die Kenntnis der Pumpen- Spezifikationen funktionierender Anlagen natürlich sehr hilfreich. Ich will dir damit keine Konkurrenz machen, aber mein größter Spiegel hat zufällig auch 16" Durchmesser[:)].


    Meine derzeit verwendete zweistufige Drehschieberpumpe namens ULVAC GVD 050A soll lt. Spezifikation nur 40 l/min schaffen. Nach den jüngsten Versuchen lutscht sie meinen "großen" 26 liter Kessel
    innerhalb von 12 Minuten auf 0,1 mbar leer. Das wäre der gesunde Vordruck zum Betrieb meiner HV- Pumpe. Diese schafft es dann innerhalb von 15 Minuten nach einschalten der Heizung auf ca. 4 x Exp-5 mbar. Das reicht ja bekanntlich dann zum Start der Heizung des Verdampfers. Bei den ersten Versuchen hab mit dem 25 Liter- Pott hab ich allerdings 20 Minuten lang vorgepumpt (entsprechend 0,06 mbar) und dann erst die HV- Heizung eingeschaltet.


    3. Letzte Frage: Wie ungefähr sieht das mit den Pumpzeiten bei deiner Anlage aus?


    Gruß Kurt

  • Hallo zusammen,


    den Bildern nach eine schöne Anlage. Ich würde aber dringend empfehlen, noch ein Sieb auf die Turbopumpe zu legen. Sonst geht irgendwann aus irgendeinem blöden Grund mal etwas fliegen und eine Turbopumpe die von 50.000 Umdrehungen pro Minute während einer halben Umdrehung auf null abbremst macht sehr fiese Geräusche. Habs gehört, vergesse ich nicht und muss ich nicht nochmal haben. Ein großes, recht feines Küchensieb reicht, und kostet nur minimal Pupmquerschnitt. Im Bereich um die 10^-5mbar sind virtuelle Lecks im übrigen noch nicht so sehr von Belang. Richtig eklig wird es wenn man Tage und Wochen trotz Ausheizen bei 10^-8 hängt und nicht weiter kommt. Aber das brauchen wir hier nicht.
    (==&gt;)Kurt: Hast du eine Diffpumpe? klingt so von wegen Heizung.

  • Hallo Thomas,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Im Bereich um die 10^-5mbar sind virtuelle Lecks im übrigen noch nicht so sehr von Belang. Richtig eklig wird es wenn man Tage und Wochen trotz Ausheizen bei 10^-8 hängt und nicht weiter kommt. Aber das brauchen wir hier nicht.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das sehe ich mittlerweile auch so. Aber als ich vor 7 Monaten mit HV angefangen habe hab ich den virtuellen Lecks fast alles zugetraut. Aber inzwischen hab ich die Erfahrung gemacht dass bei meinen Vakuumproblemchen im Bereich 10^-5mbar immer irgendwelche mangelhafte Dichtungen, manchmal auch winzige Löchlein oder Risse die Übeltäter waren.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">(==&gt;)Kurt: Hast du eine Diffpumpe? klingt so von wegen Heizung.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    ja, siehe:

    http://www.astrotreff.de/topic…PIC_ID=182636&whichpage=6


    dort ab Bild 46.


    Gruß Kurt

  • Hallo,


    zu den ersten Fragen:


    (==&gt;)Kurt


    1.-Den Glasdom konnte ich in der Bucht schießen. Er stammt aus einer alten DDR-Produktion.


    2.-Es funktioniert genau so, wie Kurt es beschrieben hat. Von der Pumpeinheit gibt es leider keine Angaben mehr.


    3.-Zu den Pumpzeiten:
    Grobvakuum mit der Drehschieberpumpe nach ca.5 min.
    Feinvakuum mit der Membranpumpe nach ca.25 min.
    Hochvakuum mit der Turbopumpe nach ca.6 h.


    Das klingt nach viel, macht mir aber nichts aus.


    (==&gt;)Thomas


    Ich wollte dort noch einen Schutz anbringen. Das mit dem Gitter ist eine gute Idee. Danke[;)]


    Gruß


    Armin

  • Hallo Armin,


    vielen Dank für die Infos. Daraus kann ich doch schon etwas abschätzen, nämlich dass meine Chancen auf erfolgreiche Expansion in Richtung Versiegelung von 16“ Spiegeln mit meinen Pumpen gar nicht so schlecht sind. Darauf wäre ich ohne deine Dokumentation wohl nie gekommen.


    Jetzt brauche ich erst mal einen größeren, hinreichend stabilen Pott. Den Glasdom hätte ich mir natürlich ebenfalls geschossen wäre er mir nur zur rechten Zeit begegnet[}:)].


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Hochvakuum mit der Turbopumpe nach ca. 6 h.


    Das klingt nach viel, macht mir aber nichts aus.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Würde mir ebenfalls nichts ausmachen. Spiegelschleifer sind bekanntlich überdurchschnittlich geduldig[8D].


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,


    genau so ist es.
    Nur die Harten kommen in den Garten.[:D]


    Irgendwo muss man ja auch die Kirche im Dorf lassen.
    Wenn man die Preise größerer Turbopumpen anschaut, wird es einem ja schnell schlecht.


    Klar, ich würde auch gerne schneller pumpen, aber für meine Zwecke reicht es.


    Will man größere Spiegel bedampfen, kommt man mit dem Kammervolumen schnell über 150 Liter.
    Das treibt die Kosten gewaltig nach oben.


    Gruß


    Armin

  • Hallo Armin,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Glasdom .... Er stammt aus einer alten DDR-Produktion.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Sag ich doch, es war nicht alles schlecht[:D]
    Ist vielleicht sogar Rasotherm (=Boro)


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hochvakuum mit der Turbopumpe nach ca.6 h.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Die Turbopumpe hat 7.5 l/s.
    Offensichtlich sind unsere Anlagen so sauber, dass es wider aller technischen Ratschläge der Pumpenhersteller dennoch funktioniert.
    Ab 1*10^-3 mBar wird der Kampf gegen den Leeren Raum sowieso an der Wand entschieden.
    Und zwar an der effektiven Oberfläche!
    Da kommt's auf einen Quaratmeter sauberes, glattes Glas nicht so drauf an.
    Das ist praktisch "unsichtbar" für die Pumpe.
    Musst nur immer schön putzen [;)]


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das klingt nach viel, macht mir aber nichts aus.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Eben. Sehe ich auch so.
    *Der* Vorteil eine Turbopumpe kommt hier voll zum Wirken:
    man kann die ewig im Bereich 1x10-1 bis 1x10-3 mBar herum nudeln lassen.


    Mit einer Diffusionspumpe muss durch diesen Bereich entweder in Sekunden (einstellig!) durch - oder man muss die Ansaugöffnung stark drosseln.


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kai,


    du hast recht. Es ist ein Rasotherm! Dazu noch einer mit einem perfekt plangeschliffenem Rand.
    Ich bin echt sehr froh, den zu haben.


    Dass die Entscheidung an der Wand fällt, ist völlig richtig. Je größer die Fläche und je mehr "Dreck" in der Anlage, desto länger pumpen.
    Ich werde versuchen, hier noch Kleinigkeiten zu verbessern.
    So möchte ich einige Teile polieren und die Isolatoren glasieren.


    Übrigens noch etwas zum Ausheizen:


    Ich habe schlechte Erfahrung mit dem Heizen gemacht. Keine Ahnung warum, aber wenn ich den Glasdom von außen heize, dauert das Pumpen bei mir deutlich länger.
    Bei meinem Test blieb ich ewig bei 10 hoch-3 mbar hängen.


    Erst nach dem Abschalten der Heizung ging es weiter.


    Grüße


    Armin

  • Hallo Armin,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Es ist ein Rasotherm! Dazu noch einer mit einem perfekt plangeschliffenem Rand.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Also gutes Boro, und richtig, spätestens ab 14" unbedingt planschleifen[:D]


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Erst nach dem Abschalten der Heizung ging es weiter.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ja, genau, das ist der Sinn vom Ausheizen - um *danach* im kalten Zustand ein besseres Vakuum zu haben.


    Das gleiche passiert auch beim Vorheizen der Wendel. Da löst sich der Schlonz, Fingerabdrücke und so Sachen, und der Druck steigt für eine Zeitlang an.


    Viele Grüße
    Kai

  • Ausheizen brauchst du aber in dem Bereich nicht. Wenn die Kammer dicht ist, kommst du mit einer Turbopumpe nach ein paar Tagen in den 7er - Bereich (10^-7mbar) Dann ist finito. Da wollen wir aber nicht hin, das macht auch die Dichtung unter der Glocke nicht mit. Und eine Turbopumpe im 1er bis 3er Bereich dankt dir übrigens ein wenig Kühlung (Wasser oder Lüfter) mit langer Lebensdauer, weil die da doch ordentlich warm wird. Wenn das Vakuum gut ist, dann kann eine gute Turbopumpe ein Jahr am Stück durchlaufen.
    In meiner Zeit in der ich beruflich mit UHV 10^-10mbar zu tun hatte, hatte ich zwischen Vorpumpe und Turbopume ein Bierfass aus Alu und ein Magnetventil. So ist wenn der Strom mal weg war das Ventil zugefallen und die Kammer ist maximal auf Vorvakuum abgesoffen und nicht völlig auf Atmosphäre. Gerade bei einer Diffpumpe würde ich so ein Ventil auch Hobbyisten dringend empfehlen. Wenn die vordruckseitig belüftet wird, dann schießt ein Geysir aus heißem Öl nach oben und die furchtbare Sauerei ist da.


    Gute, preiswerte elektrische Hochspannungsdurchführungen zum einschrauben kekommt man übrigens im Baumarkt. Zündkerzen. Sind sogar ausheizfest.


    Gruß,
    Thomas

  • Hallo Thomas,


    die Pumpe ist gekühlt. Im Gehäuse sitzt ein sehr effizienter Lüfter.


    (==&gt;) Kai:


    Das Prinzip des Ausheizens ist mir klar.
    Was ich nicht verstehe, bei mir verlängert es den gesamten Prozess um mehrere Stunden.


    Wenn ich nicht heize geht es drei Stunden schneller.




    Gruß


    Armin

  • Hallo Armin,


    vergiss in der Druckgegend um die es geht das ausheizen. Relevant ab 10^-8mbar abwärts und das wird nichts mit der Gummidichtung. Willst doch auch nicht. Also Anpumpen bei Rumtemperatur, paar Stunden laufen lassen und gut ist.


    Gruß,
    Thomas

  • Hallo Kai,


    hab mal etwas Praxisdatenvergleich gemacht.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">2,4mm Wolframdraht (halbe WIG Elektrode)...


    ...Das Ampermeter zeigte 200A.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Daraus ergibt sich eine Strombelastung von 44,2 A/mm². Zum Vergleich:
    bei meinen nur 0,1 mm dicken 8 mm breitem Ta- Schiffchen fahre ich in einem Bereich von 62 bis 81 A/mm². Bei dem höheren Strom ist das Alu nach gefühlt 5 s verdampft. Bei ca. 40 mg Alu-Ladung spielt das Schiffchen 3 bis 4x mit.


    (==&gt;) Armin,
    falls du Daten zur Dimensionierung und Heizstrom deiner Verdampfer hast bitte her damit[:)].


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,


    an praktischen Dimensionierungsdaten bin ich auch immer interessiert [;)]


    Die Strombelastung ist hier aber nicht vergleichbar oder zielführend.
    Vor einiger Zeit hatte ich ein Excel Sheet geschrieben womit man die Draht-Temperatur berechnen kann.
    Das geht über das Stefan-Boltzmann Gesetz:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz


    Da die Temperatur in vierter Potenz eingeht, kann man da schlecht etwas schätzen.
    Wobei der berechnete Strom immer noch Schätzungs-Charakter hat [;)]


    Die dünnen Tantal-Bleche haben den Vorzug der großen Oberfläche und geringem Strom.
    Leider scheinen sie sich recht schnell aufzulösen, wenn man viel Alu verdampfen will.


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kurt und Kai,


    meine Schiffchen sind 0,2mm dick und aus Tantal. Den Strom habe ich bisher nicht gemessen. Möchte ich ich aber demnächst mit einem Zangenamperemeter machen. Ich habe den Stom langsam hochgefahren und die Schiffchen beobachtet.
    Ich würde sagen, dass ich die Schiffchen gefühlsmäßig noch ein oder zwei Mal verwenden kann.


    Was man auch nicht vergessen darf ist, dass der Strom, den der Trafo bringt, einbricht.
    Der Trafo wird heiß, der Strom geht in die Knie. Um das diesbezügliche Verhalten meines Trafos zu verbessern, habe ich ihn auf Luft und Wasserkühlung umgebaut.


    Ich glaube fest, dass das Beobachten der Schiffchen und der "Aluschmelze" ganz wichtig ist.
    Man bekommt ein Gefühl dafür, ob es passt oder nicht.


    In meiner Kammer kann ich die Verdampfer in allen Richtungen verstellen und unterschiedlich schalten.
    Ich habe mich ein wenig an den Berechnungen von James Lerch orientiert.
    Als nächtes möchte ich versuchen SIO zu verdampfen. Bei meiner ersten Bedampfung habe ich das noch gelassen.
    Der SIO Verdampfer ist aber bereits einsatzbereit. Meiner Meinung nach, sollte das klappen.



    Viele Grüße


    Armin

  • Hallo Kai,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Die dünnen Tantal-Bleche haben den Vorzug der großen Oberfläche und geringem Strom.
    Leider scheinen sie sich recht schnell aufzulösen, wenn man viel Alu verdampfen will.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> das stimmt, aber an die W-Stäbe kannst du auch nicht allzu viel Alu dranhängen ohne das es abtropft. Meine o.a. 40mg Alu reichen in dem Pott für eine Schichtdicke von fast 70 nm aus. Das scheint mir dick genug zu sein. Es macht aber überhaupt keine Probleme die gleiche Menge Alu auf mehrere Schiffchen oder Stäbe zu verteilen. Bei ca. 3 V Betriebsspannung je Element kann ich mit meinem Billigst- Schweißtrafo mindestens 4 davon gleichzeitig in Serie heizen, so lange nicht mehr als 120 A benötigt werden.


    Irgendwo hab ich übrigens gelesen dass Wolfram- Schiffchen für Alu besser geeignet sein sollen als solche aus Tantal. Die müsste ich aber erst kaufen[V].


    Heute hab ich mal spaßeshalber Titan mit einem meiner 70 x 8 x 0,1 mmmmmm Schiffchen bedampft. Da passierte aber erst bei 85 A etwas.
    Ca. 10 s nach dem Einaschalten des Stroms sank der Druck im Pott
    ganz schnell von 15 x Exp-6 mb auf 4,5 x Exp-6 mb (in Worten: vier Komma fünf mal zehn hoch minus <b>sechs</b> Millibar). Dieser Druck hielt sich für ca. 1 min nach Abschaltung der Schiffchenheizung. Das war reproduzierbar und für mein Verständnis der Getter- Effekt von Titan. Jetzt hab ich tatsächlich einen mit Titan bedampften Spiegel, der auch noch den Tesatest bestanden hat[8D]. Bei den Alu- Bedampfungen sehe ich den Getter-Effekt ebenfalls, aber weit weniger ausgeprägt.

    Gruß Kurt

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