Science Des Matériaux Avec Le Four À Vide De Laboratoire

Qu'est-ce qu'un four sous vide ?

Un four sous vide est un type de four spécialisé conçu pour fonctionner dans un environnement sous vide. Cela signifie que le four est scellé et que l'air à l'intérieur est pompé, créant une basse pression ou un vide à l'intérieur.

Le vide aide à prévenir la contamination des matériaux chauffés et permet également un contrôle précis de la température.

Il existe deux principaux types de fours sous vide : les parois froides et les parois chaudes. Les fours sous vide à paroi froide ont un récipient refroidi à l'eau qui est maintenu froid pendant le processus de traitement thermique.

Les éléments chauffants sont situés à l'intérieur du récipient, qui est scellé et pompé pour créer le vide. Les fours sous vide à paroi chaude, d'autre part, ont des éléments chauffants situés à l'extérieur du récipient sous vide, généralement sous la forme d'un tube en céramique ou en quartz. Le récipient lui-même est chauffé et le vide est créé en pompant l'air à l'intérieur.

Les fours sous vide sont couramment utilisés dans une variété d'industries, y compris la science des matériaux, l'aérospatiale, l'automobile et l'électronique. Ils sont utilisés pour effectuer une variété de processus de traitement thermique, tels que le recuit, le frittage et le brasage.

Le contrôle précis de la température et les faibles niveaux de contamination offerts par les fours sous vide les rendent idéaux pour ces types de processus.

Quelles applications nécessitent un four sous vide ?

De nombreuses applications nécessitent l'utilisation d'un four sous vide. Une application courante est le soudage et le brasage sous vide, où le vide aide à prévenir la contamination des matériaux à assembler et permet également un contrôle précis de la température. D'autres applications qui peuvent nécessiter un four sous vide comprennent le recuit sous vide, qui est utilisé pour améliorer les propriétés mécaniques des matériaux ; et le frittage, qui est un processus utilisé pour produire des objets solides à partir d'un matériau en poudre en le chauffant à une température inférieure à son point de fusion.

Outre ces applications spécifiques, les fours sous vide sont également utilisés pour tout type de traitement thermique nécessitant une atmosphère définie et non oxydante. Cela pourrait inclure des processus tels que le durcissement, le revenu et la relaxation des contraintes. L'utilisation d'un four sous vide permet un contrôle précis de l'atmosphère pendant le processus de traitement thermique, ce qui peut être important pour obtenir les résultats souhaités.

Les fours sous vide peuvent également être utiles pour le traitement thermique avec une concentration en oxygène définie qui est différente de la composition de l'air. Par exemple, un four sous vide peut être utilisé pour traiter thermiquement des matériaux dans une atmosphère d'oxygène pur à 100 %. Cela peut être utile pour améliorer les propriétés de certains matériaux ou pour produire certains types de matériaux.

Pourquoi les hautes températures nécessitaient un four sous vide ?

Il existe plusieurs raisons pour lesquelles un four sous vide peut être nécessaire pour un traitement thermique à haute température. L'une des raisons est que la température maximale qui peut être atteinte en utilisant des éléments chauffants classiques de type résistance dans un environnement air/oxydant est généralement limitée à environ 1800°C. Pour atteindre des températures plus élevées, un four sous vide doit être utilisé et une atmosphère non oxydante doit être appliquée.

Une autre raison pour laquelle un four sous vide peut être nécessaire pour un traitement thermique à haute température est qu'il permet un contrôle précis de la température. Dans un environnement sous vide, la perte de chaleur vers l'environnement est minimisée, ce qui facilite le maintien d'une température constante dans le four. Ceci est particulièrement important pour le traitement thermique à haute température, car de petites variations de température peuvent avoir un impact significatif sur les propriétés finales du matériau traité.

Enfin, les fours sous vide sont capables d'atteindre des températures beaucoup plus élevées que les fours ordinaires. Avec des éléments chauffants de type résistance, les fours sous vide peuvent atteindre des températures allant jusqu'à 3000°C. Cela les rend idéales pour une large gamme d'applications de traitement thermique à haute température, telles que la fusion et la coulée, le frittage et le recuit.

Quelles sont les atmosphères possibles pour les fours sous vide ?

Il existe plusieurs types d'atmosphères possibles dans un four sous vide. L'atmosphère la plus élémentaire est le vide lui-même, qui est créé en pompant l'air à l'intérieur du four pour créer un environnement à basse pression. Selon l'application, le niveau de vide peut varier du vide grossier au vide fin, du vide poussé à l'ultravide.

En plus d'une atmosphère sous vide, il est également possible de travailler avec divers gaz ou mélanges de gaz dans un four sous vide. Certains gaz courants utilisés dans les fours à vide comprennent l'argon, l'azote, l'hydrogène, le monoxyde de carbone et l'hélium. Le choix du gaz ou du mélange de gaz dépendra des exigences spécifiques du processus de traitement thermique et des propriétés du matériau traité.

Types d'éléments chauffants

Il existe plusieurs types d'éléments chauffants couramment utilisés dans les fours sous vide. Dans un four sous vide à paroi froide, qui est un type de four qui a un récipient refroidi à l'eau qui est maintenu froid pendant le processus de traitement thermique, les éléments chauffants les plus courants sont en graphite, molybdène ou tungstène.

Ces matériaux sont choisis parce qu'ils ont de faibles pressions même à des températures élevées, ce qui les rend bien adaptés à une utilisation dans un environnement sous vide. Par exemple, des éléments chauffants en graphite peuvent être utilisés pour atteindre des températures allant jusqu'à 2200°C dans un four sous vide, tandis que des éléments chauffants en molybdène et en tungstène peuvent atteindre des températures de 1600°C et 2200°C, respectivement.

D'autres types d'éléments chauffants peuvent également être utilisés dans les fours sous vide, en fonction des exigences spécifiques du processus de traitement thermique et des propriétés du matériau traité. Par exemple, certains fours sous vide utilisent un chauffage par induction ou des éléments chauffants radiants pour atteindre des températures élevées.

Four sous vide Kindle Tech

Il existe une variété de différents types de fours sous vide disponibles, chacun étant adapté à différentes applications et exigences. Voici quelques exemples de types de fours sous vide proposés par Kindle Tech :

Fours à chambre sous vide : Ces fours ont une chambre scellée qui est pompée pour créer un vide et sont utilisés pour une large gamme d'applications de traitement thermique.
Fours à hotte sous vide : Ces fours ont une hotte ou une enceinte qui est scellée et pompée pour créer un vide, et sont souvent utilisés pour les processus de traitement thermique qui nécessitent une atmosphère définie.
Fours à chargement par le bas : ces fours ont une chambre étanche accessible par le bas et sont souvent utilisés pour les processus de traitement thermique qui nécessitent que le matériau traité soit chargé et déchargé par le bas.
Fours à vide de laboratoire : il s'agit de petits fours de paillasse conçus pour être utilisés en laboratoire. Ils sont souvent utilisés pour la recherche et le développement ou pour des procédés de traitement thermique à petite échelle.
Fours tubulaires sous vide : ces fours ont un tube scellé qui est pompé pour créer un vide et sont souvent utilisés pour les processus de traitement thermique qui nécessitent une atmosphère définie ou un contrôle précis de la température.

Tous ces fours sous vide peuvent être utilisés avec un gaz réactif ou un gaz inerte, selon les exigences spécifiques du processus de traitement thermique. Ils sont également disponibles avec un choix d'isolation en métal, en graphite ou en céramique, et certains modèles peuvent être configurés pour fonctionner en toute sécurité jusqu'à 3 000 °C sur demande.

Options de vide

Nos fours sous vide offrent une gamme d'options et de fonctionnalités qui peuvent être adaptées pour répondre à des exigences et des applications spécifiques. Quelques exemples d'options qui peuvent être disponibles pour les fours sous vide comprennent des logiciels avancés, des enregistreurs de données et des contrôleurs numériques sophistiqués. Ceux-ci peuvent fournir des niveaux supplémentaires de contrôle sur le fonctionnement du four et offrent également des capacités complètes d'enregistrement de données.

D'autres options qui peuvent être disponibles pour les fours à vide comprennent différentes pompes, systèmes de vide et systèmes de refroidissement, qui peuvent être sélectionnés pour répondre à des exigences spécifiques. Ces options peuvent aider à optimiser les performances du four et garantir qu'il est bien adapté à l'application prévue.

Nos fours sous vide sont utilisés dans une variété d'applications, y compris le brasage, le frittage, le recuit, le dégazage, le séchage, le revenu, le brasage, la trempe et la trempe. Ils sont également utilisés pour le moulage par injection de métal (MIM) et le moulage par injection de céramique (CIM), ainsi que pour la métallisation, la siliconisation, la carbonisation et d'autres procédés industriels.

Il existe plusieurs types de fours sous vide disponibles, chacun étant adapté à différentes applications. Par exemple, les fours à hotte sous vide offrent la pureté la plus élevée possible et sont bien adaptés aux applications qui nécessitent un environnement très propre. Les modèles de fours sous vide avec des capacités de chargement par le bas offrent un accès facile aux échantillons, tandis que les fours sous vide de laboratoire ont une conception plus compacte qui convient bien à un environnement de recherche. Les fours à tubes sous vide sont basés sur les modèles sans vide correspondants, mais sont modifiés et équipés d'une unité de vide spécialement conçue, et sont disponibles dans une gamme de diamètres et de longueurs. Certains modèles, comme le HTRH-H2, sont également capables de fonctionner dans une atmosphère d'hydrogène.