Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Электротехнология

Диссертационная работа:

Ивашин Андрей Дмитриевич. Разработка системы управления процессом нанесения покрытий в электронно-лучевой установке : диссертация ... кандидата технических наук : 05.09.10 / Ивашин Андрей Дмитриевич; [Место защиты: Моск. энергет. ин-т].- Москва, 2008.- 109 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1335

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И УРОВНЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОННО
ЛУЧЕВЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ 9

  1. Развитие технологий нанесения покрытий 9

  2. Анализ технологического оборудования для нанесения покрытий в вакууме 14

  3. Анализ развития автоматизации управления процессом нанесения

покрытий 19

Выводы по главе 23

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ 24

2.1. Выбор и обоснование системы управления процессом

нанесения покрытия 24

  1. Разработка модели системы управления скоростью испарения 29

  2. Анализ и синтез системы регулирования скорости испарения 33

  3. Адаптивный регулятор скорости испарения 39

Выводы по главе 47

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

СКОРОСТЬЮ ИСПАРЕНИЯ 48

  1. Исследование процесса пуска электронно-лучевой установки 48

  2. Исследование влияния возмущений в канале

анодного напряжения 57

3.3.Исследование процесса пробоя электронной пушки 67

3.4. Исследование влияния возмущений в канале испарения 72

Выводы по главе 76

4. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ В ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ УСТАНОВКЕ.. .78

4.1. Экспериментальная идентификация процесса

нанесения покрытия в электронно-лучевой установке 78

4.2. Реализация системы управления скоростью

испарения и конденсации 82

4.3. Экспериментальное исследование системы

управления скоростью испарения и конденсации 86

4.4. Рекомендации по совершенствованию системы

управления скоростью испарения и конденсации 90

Выводы по главе 95

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 98

ПРИЛОЖЕНИЯ 106

Введение к работе:

Актуальность темы

Широкое применение электротехнологии в различных областях техники

характеризует современный уровень производства. Электротехнологические процессы используются при создании электроники, обработки и получения новых материалов и сплавов, в том числе и с заранее заданными свойствами. Ведущая роль в развитии электротехнологни принадлежит электротермическому оборудованию.

В последнее время большое значение приобретают процессы нанесения покрытий на материалы и изделия. В промышленности для нанесения покрытий широко используются электрокно-лучевые установки. Процесс нанесения покрытия в электронно-лучевых установках (ЭЛУ) основан на испарении вещества и последующей конденсации его на изделии в вакууме. Широкие возможности этого метода позволили с успехом использовать его практически во всех отраслях промышленности, особенно в оптике, микроэлектроники и т.д. Важными особенностями метода испарения и конденсации в вакууме являются гибкость и разнообразие технологических применений, высокая производительность, возможность замены в производстве дорогостоящих или дефицитных материалов дешевыми, обеспечение высокого качества изделий, экологическая чистота и возможность автоматизации управления процессом.

Однако при нанесении покрытий в электронно-лучевых установках вызывает большие трудности получение равномерного по толщине слоя по всей поверхности изделия. Управление процессом нанесения покрытий в электроннолучевых установках обычно сводится к стабилизации основных параметров определяющих ход технологического процесса, что не обеспечивает достижение требуемой точности покрытия. Поэтому решение рассматриваемых в работе задач по совершенствованию системы управления процессом нанесения покрытий с целью повышения их точности является актуальной проблемой.

Целью работы является разработка системы управления скоростью испарения и конденсации в электронно-лучевых установках для нанесения по-

крытий, обеспечивающей повышение точности и воспроизводимости покрытий от цикла к циклу.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

анализ состояния и уровня развития технологии, электрооборудования и систем управления процессом нанесения покрытий в электронно-лучевых установках;

разработка и обоснование системы управления скоростью испарения и конденсации при нанесении покрытий;

разработка и обоснование датчиков скорости испарения и конденсации материала при нанесении покрытий в электронно-лучевых установках;

разработка и обоснование моделей системы управления скоростью испарения и конденсации в электронно-лучевых установках;

исследование на моделях подсистем управления отдельными блоками электронно-лучевой установки и системы в целом.;

проведение экспериментальных исследований системы управления на опытно-промышленной электронно-лучевой установке для нанесения покрытий.

Методы исследования. При исследовании использовались методы теории электротехники, теории автоматического управления, методы имитационного структурного моделирования систем управления, теории тепло- и массо-перенсса, методы проведения и обработки эксперимента. Результаты теоретических исследований проверялись при проведении экспериментов на опытно-промышленной электронно-лучевой установке для нанесения покрытий.

Достоверность полученных результатов. Достоверность научных положений выводов и рекомендаций, полученных в диссертационной работе, обосновывается корректностью используемых допущений и примененных методов исследования, а также совпадением результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными на действующей опытно-промышленной установке.

Научная новизна. Обоснование возможности и целесообразности использования предложенного датчика ионных токов для контроля и управления скоростью испарения и конденсации в электронно-лучевых установках для нанесения покрытий.

Разработка системы и алгоритмов управления скоростью испарения и конденсации в электронно-лучевых установках для нанесения покрытий, использующих датчик ионных токов, стекающих на изделие.

Разработка моделей отдельных подсистем электронно-лучевой установки для нанесения покрытий и системы управления скоростью испарения и конденсации.

Предложена структура адаптивной системы управления скоростью испарения и конденсации в электронно-лучевой установке.

Практическая ценность. Разработанная система управления скоростью испарения и конденсации в электронно-лучевой установке обеспечивает уменьшение разброса толщины наносимых покрытий в каждом цикле и от цикла к циклу с 30% до 3,0%.

Показана целесообразность использования адаптивной системой управления скоростью испарения и конденсации, улучшающей настройку системы на заданное качество регулирования.

Разработана модель системы управления электронно-лучевой установкой для нанесения покрытий, позволяющая в диалоговом режиме проводить ее проектирование применительно к требуемому технологическому режиму.

Разработана методика экспериментального определения параметров отдельных подсистем электронно-лучевой установки и эффективности функционирования системы управления процессом нанесения покрытия.

Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на семинарах и заседаниях кафедры «физики электротехнических материалов и компонентов, автоматизации электротехнологических компонентов, автоматизации электротехнологических комплексов», четырнадцатой международной

научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, МЭИ март 2008 г.

Публикации.

По результатам проведенных исследований и теме диссертации опубликовано 4 печатных работы, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка на 75 наименований и приложения. Работа изложена на 109 страницах машинописного текста, содержит 42 рисунок и 3 таблицы.

Подобные работы
Щербаков Алексей Владимирович
Разработка системы управления установки прецизионной электронно-лучевой сварки
Данилушкин Василий Александрович
Разработка и исследование индукционных установок косвенного нагрева в технологических комплексах транспортировки нефти
Огурцов Константин Николаевич
Разработка методов расчета электротермических установок и математического моделирования процессов термообработки диэлектриков с большими объемами и поверхностями
Розанов Сергей Владимирович
Исследование процессов массо- и теплопереноса в различных средах под воздействием микроволнового излучения и разработка энергосберегающих микроволновых технологий и установок промышленного применения
Крылов Алексей Николаевич
Исследование и разработка системы косвенного индукционного нагрева при производстве пенополистирольных плит
Сорокин Алексей Григорьевич
Разработка системы индукционного нагрева для производства пластмассы методом литья
Обухова Алла Васильевна
Исследование и разработка индукционной системы выплавки тротила для конверсионных технологий
Купцов Павел Владимирович
Разработка индукционной системы для разборки составных изделий
Хацевская Татьяна Владимировна
Электротепловые процессы в плазменно-напыленных нагревательных системах и разработка технических требований к их конструкциям
Бузуев Алексей Николаевич
Разработка и исследование системы индукционного нагрева для пайки многослойных изделий

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net