Atmosphères spéciales & vide poussé
Les fours à chambre sous vide GLO, LHT, HTK, HBO, HTBL et V-L sont équipés en série d'un système complet de régulation du gaz protecteur. Selon la taille et la température de fonctionnement maximale, il existe des commandes semi-automatiques avec rotamètre ou des commandes entièrement automatiques via un API avec écran tactile et rotamètre. Tous les fours à chambre sous vide sont équipés en standard d'un système de régulation du gaz protecteur. Des régulateurs de gaz supplémentaires sont disponibles en option. Tous les fours à chambre sous vide sont disponibles avec toute la gamme de pompes à vide en option, telles que les pompes à palettes, les pompes à roulement, les pompes à diffusion d'huile et les pompes turbomoléculaires. Dans certains cas, une pompe à vide est nécessaire pour assurer le bon fonctionnement du four.
entièrement automatique et équipé des composants suivants :
Tous les fours à chambre sous vide peuvent être modifiés pour un travail en toute sécurité sous H2, CO, CO2, H2S, H2O, CH4 ou C2H4.
Pour les
Les quatre technologies de pompe à vide décrites ci-dessous permettent d'atteindre différentes valeurs de vide. Le vide final peut être déterminé par une procédure de test standard définie selon la norme PNEUROP, dans laquelle la bride de raccordement est fermée et la pression est mesurée au niveau de la bride fermée de la pompe. Dès que cette pompe est raccordée à un système de four, une série de facteurs influencent le niveau de vide final et le temps nécessaire pour l'atteindre. Parmi ces facteurs, on compte : les matériaux apportés par le client ; la propreté ; le taux de désorption des surfaces intérieures ; le dégazage de l'échantillon ou d'autres objets introduits dans la chambre et le taux de fuite du four ou de l'étuve à vide. Le taux de fuite d'un four ou d'une étuve est défini et mesuré par Carbolite Gero. Tous les joints sont soigneusement sélectionnés afin d'obtenir le taux de désorption le plus faible possible. Les appareils à vide sont nettoyés avant le montage. Cependant, le dégazage de l'échantillon du client, la propreté du laboratoire ou l'humidité de l'air ambiant ne peuvent pas être contrôlés. Les systèmes de vide de Carbolite Gero sont conçus de telle sorte que, lorsque le four est propre, froid, sec et vide, le vide de travail spécifié est atteint dans un délai défini par le client. En outre, un four à vide poussé doit toujours être purgé avec un gaz protecteur. Le four doit rester ouvert le moins longtemps possible afin que moins de polluants provenant de l'air ambiant puissent y pénétrer. La pompe turbomoléculaire se compose d'une succession de rotors tournant rapidement et de stators fixes. La vitesse de rotation est supérieure à 10 000 tours par minute. La vitesse des rotors est proche de la vitesse des particules. Le gaz est ainsi transporté à travers la pompe. En combinaison avec une pompe primaire, le vide final pouvant être atteint se situe dans la plage du vide poussé, voire en dessous. Les pompes turbomoléculaires sont aujourd'hui les pompes les plus utilisées pour les processus qui se déroulent dans la plage du vide poussé. Les particules lourdes se déplacent plus lentement que les particules légères et sont donc plus faciles à évacuer. Le vide ainsi créé est exempt d'hydrocarbures et permet d'obtenir une atmosphère de four très pure. Les pompes à diffusion d'huile ne contiennent aucun composant mobile. Le principe de la production de vide repose sur une vapeur d'huile qui se déplace rapidement vers le bas et transporte les molécules d'air vers la pompe primaire. Au fond de la pompe à diffusion d'huile, l'huile s'évapore d'abord. La vapeur d'huile monte jusqu'en haut, où elle est à nouveau dirigée vers le bas. L'huile se condense sur la paroi extérieure froide et peut à nouveau s'évaporer. Une vitesse d'aspiration très élevée permet d'atteindre un vide poussé. Avec ce type de pompe, il n'est pas possible d'empêcher certaines molécules d'huile de pénétrer dans la chambre du four. La pompe à piston rotatif est conçue pour un traitement thermique dans une zone de vide fin. Le volume de puisage est exempt de graisse. Les deux pistons rotatifs, qui tournent l'un contre l'autre, sont fabriqués avec une grande précision afin qu'il n'y ait pratiquement pas d'espace entre eux et le volume de prélèvement. La pompe à lobes doit toujours être utilisée avec une pompe primaire.
La pompe à palettes est une pompe primaire à vide qui est utilisée le plus souvent. Cette pompe est disponible en version à un ou deux étages. Il est possible de pomper directement contre la pression atmosphérique. Le tiroir rotatif tourne à environ 1 500 tours par minute. Le volume de pompage à l'intérieur de la pompe est lubrifié à l'huile et un tiroir mobile radial transporte le gaz vers la tubulure de sortie. Dans le four, on atteint un vide grossier ou, dans le meilleur des cas, le début de la plage de vide fin. Sur demande, il est également possible d'utiliser des groupes de pompage spéciaux. Il est par exemple possible d'adapter des groupes de pompage entièrement exempts de graisse. Pour les applications spéciales, il est possible de fournir des pompes à membrane, cryogéniques ou à getter ionique.
Le terme pression partielle désigne un flux de gaz défini à une pression de vide définie dans le four. Pour cela, il faut un automate Siemens avec débitmètre et une vanne de sortie de gaz réglable. L'opérateur peut régler le débit et la pression du gaz entrant via l'automate.
Un débitmètre régule le débit de gaz. La pression de vide nécessaire dans le four est maintenue par la fermeture et l'ouverture d'une vanne pneumatique en amont de la pompe à palettes à deux étages. La pression peut être réglée entre 10 et 1000 mbar. Sur demande, d'autres pompes peuvent être utilisées pour réguler la pression partielle, ce qui entraîne une pression plus faible pendant le débit de gaz.
Pour réguler la pression partielle du gaz, on utilise généralement des pompes à palettes à un ou deux étages.
Représentation schématique de la disposition de la pression partielle dans un four automatique. Le logiciel règle l'angle d'ouverture du robinet à boisseau sphérique à commande pneumatique de manière à maintenir la pression mesurée par le vacuomètre pendant le processus de traitement thermique. De cette manière, l'opérateur peut régler individuellement la pression du vide et le débit de gaz via un automate programmable.
Pour la plupart des fours, il existe plusieurs solutions de postcombustion. Le traitement des gaz d'échappement le plus sûr pour les fours à chambre sous vide est la postcombustion active avec une flamme de méthane ou de propane. Pour cela, nous recommandons d'installer un tuyau d'évacuation de gaz chauffé entre le four et le dispositif de postcombustion afin d'éviter la condensation des gaz de combustion ou de pyrolyse. Cela permet de réduire au minimum l'entretien du système d'échappement, ce qui constitue une solution pratique pour la production.
La qualité d'une atmosphère contrôlée est limitée dans le cas des étuves et des fours qui ne sont pas étanches au gaz. L'atmosphère dans la chambre est obtenue en la rinçant avec du gaz inerte par une entrée de gaz optionnelle. Cette méthode ne permet pas de réduire la teneur en oxygène à volonté.
Les étuves HTMA jusqu'à 700 °C permettent de réduire la teneur en oxygène jusqu'à 50 ppm. Ces étuves sont équipées d'une chambre intérieure étanche aux gaz et entièrement soudée, de deux vannes à pointeau avec débitmètre et d'un clapet anti-retour comme vanne de sortie de gaz. Pour les fours à chambre standard CWF et les fours à chambre de grande capacité GPC, des cornues métalliques étanches aux gaz sont disponibles pour un fonctionnement jusqu'à 1150 °C, sous pression atmosphérique. La cornue métallique est fermée par une plaque étanche au gaz. L'entrée et la sortie de gaz sont facilement accessibles à l'avant de la cornue. Une teneur en oxygène de 30 ppm est possible après un temps de rinçage approprié. Le four à chambre et la cornue doivent être commandés ensemble, car le four doit être adapté à la cornue. Il est ensuite possible d'utiliser le four avec ou sans cornue.
La cornue métallique se compose d'un couvercle plat amovible posé sur le support de la cornue. Elle est disponible pour les fours à chambre standard CWF et les fours à chambre de grande capacité GPC. Le couvercle repose sur une rainure remplie de poudre d'oxyde de zirconium. Les gaz peuvent s'échapper en petite quantité par la rainure. L'entrée et la sortie des gaz sont dirigées vers l'extérieur par la porte normale du four. Le four à chambre et la cornue doivent être commandés ensemble, car le four doit être adapté à la cornue. Il est ensuite possible d'utiliser le four avec ou sans cornue.
Des plaques de protection en carbure de silicium ont été installées dans ce four standard afin de protéger les éléments chauffants des émanations gazeuses des échantillons.
Sous réserve de modifications techniques et d'erreurs
