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真空ベーキング作業手順

真空ベーキング作業手順

2025/09/24
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真空ベーキング作業手順

真空ベーキング作業手順（チェックリスト）

真空ベーキングにおいて気をつける点をまとめました。ここに記載したものはあくまで一例です。実際にベーキングを行う際は、依頼先企業に詳細をご相談ください。

0. 計画と安全

  • 目標真空度/期限に合わせ、温度・時間・レートの上限を決める（例：金属主体でも樹脂があるなら樹脂に合わせる）
  • 例外確認：アルミ(6061-T6) ≦150℃、ビューポート（ガラス/石英）多くは≦200℃、ターボ/ゲート/ベローズは周辺≦100-120℃
  • 停電・異常時インターロック：自動ゲート閉、ポンプ保護、過昇温リミット、センサー断線保護を有効化
  • 作業区域の酸素欠乏・火災リスク対策、消火器・換気・警報器の確認

1. 前処理（洗浄・準備）

  • 洗浄：中性洗剤 → 超純水リンス → IPA拭き取り → 無塵乾燥。素手禁止
  • トラップボリューム対策：盲穴・袋穴にベント穴/ベント付きボルトを採用
  • シール材・配線・接着剤は低アウトガス品のみ（PVC不可、PTFE/Kapton推奨）
  • リークは先に修理。真空度が上がらない理由はリークかも？Heリークテストで事前確認

2. 組立と配置

  • 均一加熱を意識した配置：厚肉フランジ・窓の温度ムラを減らす。直接加熱を避ける
  • 熱膨張リーク対策：ろう付け部（Kovar-ガラス等）・CF面に急激/不均一な熱負荷を与えない。片締め・高温増し締めは原則しない

3. ヒーター巻き・断熱

ヒーターの詳細な注意点は各製品ページのタブをご確認ください。
  • 発熱体は重ね巻き・急曲げを避け、最小曲げ半径を遵守
  • 空焚き防止：巻き付けられず余った部分は断熱材で必ず覆う
  • 遮熱板・断熱ブランケットでポンプ・バルブ・ゲージを直射から保護

4. 計測系セット

  • 温度センサをワークに直付け（ヒーター温度≠実体温度）。厚肉部・窓・端部など複数点で測る
  • 圧力計はレンジに合うもの。電離真空計/RGAのフィラメントは高圧域で点灯しない（概ね ≦10⁻³mbar）

5. 排気系セットアップ

  • ドライ系＋ターボを基本（スクロール/ダイアフラム）。油系を使う場合は高性能トラップで逆流防止
  • 連続排気が可能な配管・冷却・電源を確保（ベーク中は常時排気）

6. 立ち上げ（昇温）

  • 真空引きしながら
    0.5-2℃/分
    で昇温（ガラス/石英はより穏やかに ≦0.5-1℃/分）
  • ポンプ・ゲート・ベローズ・ビューポートはカタログ上限温度を超えない（周辺100-120℃目安）
  • 温度ムラを抑えるため段階的に帯域ごと（チャンバー→配管→付帯）で追従加熱

7. 保温（ソーク）

  • 所定の材質別ターゲット温度×時間を保持（連続排気は継続）
  • Oリングや樹脂部は低温帯にとどめるか別ベークを検討
  • RGA/圧力は“温度上昇に伴うアウトガス放出による一時的な上昇→徐々に下がる”挙動を確認・記録

8. 降温（クールダウン）

  • 目標時間終了→ヒーターOFF。排気は継続したまま自然降温（1-2℃/分程度）
  • ガラス/セラミックは急冷厳禁。高温時の増し締めは基本禁止

9. ベント/パージ

  • 完全に室温になってから、乾燥窒素で静かにベント
  • 露点目安 ≦-40℃、2-3回置換で残留水を押し出す。パージラインは清浄・逆止弁付き

10. 事後確認

  • 圧力・RGAスペクトル・温度ログを保存。必要に応じHeリークテスト再実施
  • 変色・硬化・質量変化など、Oリング/樹脂の劣化サインを点検

迷ったときの実務目安（例外厳守）

ざっくり指針：
FKM:150℃
金属:250-400℃（装置の上限内）
それ以外の樹脂・配線・接着系:70℃
迷ったら：まず250℃ × 10hで”乾かす”運用がだいたい有効
ただし例外：アルミ(6061-T6) ≦150℃、ガラス/石英はメーカー上限（多くは≦200℃）、ターボ/ゲート/ベローズ周辺≦100-120℃。ここに一つでも抵触する場合は全体条件を下げる

よくある落とし穴

熱膨張差での微小リーク（フランジ・ろう付け部） → ゆっくり・均一加熱/直射禁止/高温時の締結作業は避ける。パイプが膨張で引っ張られてリークすることもある。特に温度を下げていく時に注意が必要。
空焚きヒーター → 余長は断熱材で覆う
高圧でのフィラメント点灯 → 電離計/RGAは十分引けてから
油逆流 → ドライ系基本。油系は確実なトラップ＋インターロック
“ベークすれば直る”誤解 → リークは前に直す

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