真空前沿技术- 干泵，螺杆泵-中华真空设备网

  螺杆泵其实有上百年的历史，说不上是前沿技术。但用作真空泵，尤其是半导体加工生产线上，有很多独特的挑战。国外也只有为数不多的几家真空泵厂家，如Busch、Ebara、Kashiyama等能生产出像样的螺杆真空泵。而国内虽然有这家哪家研制或小批量生产，但真正过关大批量生产的好像还没有。
    螺杆泵实际上有3种类型，单螺杆、双螺杆、和三螺杆。单螺杆产生真空度不高。很少在真空上应用。一般只用于塑料挤出加工。三螺杆则因为较复杂，另外有一根从动中间螺杆，不适合真空行业。这样，干式螺杆真空泵特指双螺杆泵。
    螺杆泵为两根螺杆由一对定时齿轮（Timing Gear）同步带动啮合，齿间间隙很小，但又不接触，因而可产生较高真空，又不容易磨损。可以说与涡旋泵、勾爪泵等其它干泵相比，螺杆泵的真空度最高。
    双螺杆泵的一个最大特点是因为齿间间隙均匀，可以抽带水汽，硬质颗粒等的气体。这一点对于半导体加工尤其重要。
    可能一般大家都认为螺杆泵的轮廓线型最重要。但是除了线型外，其它因素如轴承、密封，工艺兼容性、振动与噪音，自动控制等也很重要。
    螺杆泵在线型方面，其独有的透孔（Blow Hole）设计最重要。透孔会产生内泄漏，影响真空度。关于型线加工，有螺纹磨床和机床两种。有一位国际著名螺杆压缩机厂家技术老总告诉我螺杆压缩机只有用螺杆磨床加工才有技术保证。当我认为数控螺杆机床就可以了。比如最著名的Holroyd螺杆铣床就足够好了。一般螺线都是均匀节距，但也有采用变节距螺线，Kashiyama就做过这方面的开发，但成本可能很高。
    螺杆泵的一个主要难点是控制，包括两方面的控制，一是与所配主机的控制；另一个是间隙的控制。其压缩主要产生于靠大气侧的一两圈螺纹，局部发热很大。不适当冷却则真空度差，轴承等磨损大。冷却过渡有时会抱轴。所以控制间隙很重要。
    螺杆泵的密封，当然最重要的是螺杆之间，主要靠加工精度和型线保证。另一个是轴承密封。因为定时齿轮必须润滑，作为干泵，要将润滑油隔绝到真空腔外，有一定难处。
    轴承选择设计也是一个重要问题。一般应选用精密轴承。运转精度一定要高，否则会产生振动。
    振动和噪音是螺杆泵的一大缺点。涡旋泵，多极罗茨都比螺杆泵振动噪音小。半导体行业对噪音要求高，一般应在65分贝以下。这点螺杆泵很难做到。噪音分机械噪音和气动噪音两种。气动噪音主要加消声器解决。而机械噪音则要仔细分析。先找出噪音频率，然后再分析来源。
    工艺相容性对半导体行业很重要。有时候工艺要求整个真空路径温度要低，这就要求很好的冷却，有些工艺要求温度高，甚至要求在泵上再加加热器。
    对于半导体行业，控制尤其重要。真空泵一般都配带工控机的控制系统。这个系统往往还需要连接网络。
    以上看来难点很大。但如果下决心弄通了，回报也很大。比如德国的Butsch，主要以螺杆泵起家，现在无论产值员工数量都远远超过莱宝。

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