图1  最新研发成功的Turbovac Mag Integra涡轮分子泵以其80000h的免维修特性为这一领域树立了新的标杆

涂层工艺技术领域中的企业对真空技术有着极高的要求，本文介绍的Oerlikon Leybold 真空技术公司最新研发生产的新型涡轮分子泵便能满足极端苛刻要求，它能够在10年时间里无需维修，转速高达36000r/min。

不同真空技术的负压范围往往是不同的：

低度真空：103~100Pa（例如：真空包装）

中度真空： 1~0.1 Pa（例如：装饰性涂层）

高度真空： 10-3~10-5 Pa（例如：薄膜太阳能电池和环保分析仪）

超高真空： 10-7~10-10 Pa（例如：科学研究）

近几年来，真空技术应用领域中半导体企业占了30%左右。芯片的生产厂家们使用的真空范围一般都在10-1~ 10-5 Pa 之间。电子电路也只有在这样高的真空环境中才能100%地完成生产。

特色明显

目前，真空技术应用增长潜力最大的是太阳能技术领域。而对于真空技术设备的供应商来讲，其真空设备的表面涂层和表面后处理性能是非常重要的。为获得这些性能所需的高真空，就必须有涡轮分子泵的存在。这种分子泵除了具有机械的轴承支承系统之外，还有电磁的转子悬浮支承。而这一轴承支承技术的最大特点是其长时间的免维修特性。

Oerlikon Leybold公司的研发工程师们在新型Turbovac Mag Integra涡轮分子泵中把这一电磁转子悬浮技术运用到了极致：他们保证这种分子泵在10年的时间里（80000工作小时中）不产生任何维修保养的费用。10年之后，生产厂家才建议开始对分子泵维护保养，保养后仍可继续使用。

图2  Oerlokon Leybold真空技术公司研发生产的涡轮分子泵

这一独具特色的长时间免维修特性意味着使用者有着很低的使用运行成本（较低的总拥有成本）。传统的机械支承的分子泵则不同，几乎都要每两年进行一次费时费力的维护保养、更换轴承。而每一次这样的维护保养都要支付1500~3000欧元的费用。

这一新的研发成果对于工业化的生产过程，例如PVD物理气相沉积过程和常规的涂层工艺生产过程、科研过程有怎样的意义呢？

坚固耐用、性能可靠的分子泵能够有效地抵抗生产过程中颗粒物和粉尘的侵蚀。生产过程中偶尔出现的冲击气流波动范围得到了进一步的控制。同时，分子泵可以按任意角度安装在任意位置，它的另一优点是分子泵泵体占用空间小、可对称旋转。由于它采用了非接触式的、有着5坐标自由度的轴承支承方式，因此它还具有很高的抵抗碳氢化合物侵蚀的能力，这样，即使在极为恶劣、轴承润滑脂不多的情况下也能正常的工作。

这种分子泵另一个重要的优点是：运行时非常稳定，无振动。同时，它也带有现代化的通信接口、智能化的参数监控，在发生故障情况时，可进行自我保护。总线系统的通信接口也可以在使用过程中更换，满足用户新的通信技术要求。

霍尔威克技术使它的真空技术特点更加令人信服：吸气量、转速和气体吞吐量都非常出色。Oerlikon Leybold真空技术公司市场销售经理Wolfgang Beck先生说：“在这一功率等级中，我们认为市场上还没有可以抗衡的竞争对手。”

OEM客户是主要的用户

据该公司的生产经理Peter Heyer介绍，这种分子泵的主要用户是OEM客户，尤其是大型的表面涂层设备生产厂。70%~80%的分子泵都销售到设备制造企业中去了，剩余的直接销售给使用者。

图3  Oerlikon Leybold公司也设计生产满足特殊需求的真空系统成套解决方案，图示为一适用于科研目的的Univex真空系统

有些用户对分子泵运行是否平稳有着很高的要求，包括分析技术和电子显微技术、化工和医药生产领域等。对他们来讲，电磁悬浮的涡轮分子泵是他们的第一选择。

这种泵的重要特征是整个电气系统中包括了变频器和供电电源，它们都集成在分子泵内，这一即插即用的设计方案简化了安装费用。传统的涡轮分子泵常常要付出很高的布线费用。在有100台或者200台分子泵的大型设备中，变频器所节约的空间是非常明显的。这种新型分子泵变频器的最大特点是可以根据具体使用情况灵活安装：既可安装在主机一侧，也可安装在主机下方。这种安装配置的灵活性在现有设备的技术改造中表现的最为突出。

小结

业内专业人士估计这种新型涡轮分子泵的全球市场容量大约为5亿欧元。而Oerlikon Leybold公司在这一市场中的位置如何呢？“根据具体市场和市场地区的不同，这种分子泵的需求差别很大。粗略的说，我们在全球市场中不是第二就是第三，在某些领域中还是全球领先的。”市场销售经理Wolfgang Beck先生估计道：这涉及到一个竞争对手不多但竞争却十分激烈的市场。随着新型Turbovac Mag Integra涡轮分子泵的问世，Oerlokon Leybold真空技术公司的市场地位会进一步得到保障。

Oerlikon Leybold真空技术公司

Oerlikon Leybold真空技术公司的地址在德国的科隆市，它是瑞士Pf?ffikon市Oerlikon工业技术公司在德国的子公司。这家企业的主要产品是研发、生产真空技术系统和流程工艺气体输送系统。该公司分子泵的市场拥有量超过了100000台，在涡轮分子泵电磁轴承技术领域有着30多年的经验。Oerlikon Leybold公司在真空技术解决方案领域中与大型OEM生产厂密切合作，成为了这一领域中技术领先的企业之一。他们的产品包括前级真空泵、高真空泵和超高真空泵、真空系统、真空检测仪、泄露探测器、零部件和控制阀等等。另外还包括特殊真空系统的技术咨询和成套解决方案的工程设计。用户提出自己特殊的真空技术要求，Oerlinkon Leybold公司根据这些要求设计出成套解决方案，完成设计制造直至最后的安装调试。他们也承接真空泵的维修服务工作：真空泵的全部大修；在维修中心进行卫生消毒；彻底分解拆卸进行清洁、消毒、更换所有的磨损件；装配；电气安全性检测和最终检验。

满足“免维修”的要求

在涡轮分子泵的研发过程中提出了许多特殊的要求，其中最重要的一条就是免维修。Oerlikon Leybold公司市场销售经理Peter Heyer先生在接受本刊记者采访时对此做出了解释和说明。

PROCESS：Heyer先生，您能用最简单的话语描述涡轮分子泵的技术吗？

Heyer：涡轮分子泵的核心是一个有着上百个叶片的涡轮。通过转动转子叶片传递到气体分子上的脉动力使得紊乱的分子热运动转换为有序的运动。转子与定子之间的间隙只有1/10mm，生产时我们按照千分之几的制造公差来进行检测。在转速高达36000r/min时叶轮叶片的端部的线速度几乎达到了超音速。每次启动和关闭分子泵时的加速度和减速度都给转子叶片带来了极大的负载。研发这种高要求转子叶片需要特殊的专业知识和技术。Oerlikon Leybold公司就掌握了这样的技术，早在1911年时Oerlikon Leybold公司就制造了第一台分子泵。

PROCESS：新型涡轮分子泵主要应用于哪些领域？

Heyer：新型涡轮分子泵Turbovac Mag Integra的主要应用领域是有工业化生产要求的生产流程以及分析技术和科学研究领域。这些领域中分子泵用户的要求非常清楚：用户除了要求能够满足特殊的真空技术性能要求之外，一方面还要求分子泵工作起来非常可靠、结构非常坚固，同时在其整个使用寿命周期内还是免维修的。我们利用几乎是无磨损的电磁悬浮轴承的支承方式保障了用户免维修的要求。涡轮分子泵优化了的、并申请了专利保护的结构设计特征也保证了我们能够实现80000工作小时无维修。

PROCESS：为什么免维修如此重要？

Heyer：这种分子泵应安装到对经济性有着直接影响的、生产效率很高的流程工艺设备之中，并应在多年的时间里保障其效能。每一次维修付出的不仅仅是更换零部件的费用，而且整套流程设备也必须停产。因此，我们最新产品的80000工作小时免维修是非常重要的成果。