Coloquialmente, para hacer referencia al vacío, también se utiliza el término "presión negativa". En la definición física, también se explica que hay ausencia de materia en un espacio. En la tecnología de vacío, la correspondiente unidad p es absoluta. La unidad más utilizada para el vacío es el milibar (mbar).
Absoluta significa que la presión se indica partiendo de una presión normal de 1013 mbar. Teniendo esto en cuenta, el vacío absoluto se sitúa en 0 mbar. Si la presión se indica de forma relativa, el vacío absoluto está en –1013 mbar, mientras que la presión atmosférica es de 0 mbar. La presión diferencial es la presión que existe entre dos puntos de medición. El gráfico siguiente explica de nuevo estos conceptos.
En la tecnología de vacío, la presión suele indicarse como presión absoluta.
Existen diferentes rangos de vacío bien delimitados. Se distingue entre:
Vacío bajo (LV) 1000 – 1 mbar
Vacío medio (MV) 1 – 10–3 mbar
Vacío alto (HV) 10–3 – 10–7 mbar
Vacío ultraalto (UHV) 10–7 – (10–14) mbar
Los sistemas de vacío de Diener electronic suelen funcionar en vacío bajo y medio. Sin embargo, para aplicaciones especiales pueden crearse también sistemas de vacío alto.
¿Para qué finalidades pueden utilizarse los sistemas de vacío de Diener electronic?
Los sistemas de vacío de Diener electronic se utilizan tanto en investigación y desarrollo como en producción en serie. A continuación, se describen algunas aplicaciones típicas:
Desgasificación en vacío
En la desgasificación en vacío se eliminan sustancias volátiles, como, por ejemplo, disolventes o humedad, en un proceso controlado. Muchos materiales deben desgasificarse para neutralizar los efectos negativos provocados por los materiales volátiles. Los efectos negativos pueden ser, por ejemplo, olores desagradables o pérdida de adhesión durante el pegado, el lacado o el recubrimiento. Para la desgasificación, se exponen las piezas a un vacío definido. A menudo, el vacío se controla por medio de rampas.
En el gráfico, se muestra un ejemplo de proceso de desgasificación con rampas de presión. La representación está idealizada. En la práctica, el sistema necesita algunos segundos para alcanzar la siguiente rampa de presión. Las distintas presiones buscadas se mantienen durante un tiempo determinado antes de pasar a la siguiente rampa. Para acelerar el proceso, en la mayoría de los casos se calienta la cámara. Esto se consigue de forma especialmente sencilla y económica con las cámaras de vacío de perfil de aluminio extruido de Diener electronic.
Un proceso de producción típico se desarrolla del siguiente modo:
1. Desgasificación de los componentes en vacío
2. Activación de los componentes con plasma
3. Recubrimiento/pegado/lacado/llenado de los componentes
Secado en vacío
El proceso denominado secado en vacío apenas se diferencia de la desgasificación. El secado en vacío consiste en secar productos impregnados de líquidos, como agua o disolvente. La gran ventaja del secado en vacío radica en que puede trabajarse a bajas temperaturas, puesto que, cuanto menor sea la presión, menor será la temperatura necesaria para que el agua pase de líquido a vapor.
Gracias a ello, pueden secarse productos de gran valor y sensibilidad a bajas temperaturas con mucha suavidad.
Moldeo manual en vacío
Otro subtipo de desgasificación en vacío es el moldeo manual en vacío. Para los componentes de gran valor y aquellos sometidos a fuertes cargas, es imprescindible que el moldeo carezca de burbujas. En el moldeo manual en vacío, las piezas se moldean a presión atmosférica. A continuación, se exponen a un gas en una cámara de vacío, lo que permite lograr un moldeo sin burbujas y de gran valor también de forma manual. Esto resulta especialmente interesante para series reducidas y para investigación y desarrollo. En el moldeo manual en vacío, es importante recorrer rampas de presión adecuadas para lograr un resultado óptimo. También pueden emplearse materiales de moldeo especiales, que no puedan procesarse en sistemas de moldeo normales.
Simulación de altitud
Hoy en día, muchos componentes deben ser aptos para el transporte aéreo. En las bodegas de carga de los aviones, aunque se efectúa una presurización, no consigue compensar todas las variaciones de presión que se producen. Se alcanza una presión inferior a 800 mbar abs. En un sistema de pruebas de Diener electronic, es posible simular esta presión en los componentes. También pueden simularse niveles de presión mucho menores, a fin de simular, por ejemplo, el comportamiento en caso de pérdida de presión.
Algunos componentes, como los motores eléctricos, también se utilizan fuera de cabinas presurizadas. En ellos, debe garantizarse el funcionamiento correcto. Con pasacables adecuados, pueden utilizarse estos motores dentro de la cámara de vacío.
Los componentes que se utilizan en el espacio deben resistir una carga mucho mayor. Para ellos, debe simularse una presión de 10–6 mbar e incluso inferior. Para alcanzar presiones tan bajas, se necesita una bomba turbomolecular con una bomba previa apropiada.
¿Qué tipos existen en cuanto al diseño de los sistemas de vacío?
En principio, debe responderse a las siguientes preguntas:
- ¿En qué rango de presión debe trabajarse? (Vacío bajo, medio o alto)
- ¿A cuánto asciende la desviación admisible respecto a la presión nominal? (¿Con qué precisión debe trabajar el regulador de presión?)
- ¿Deben recorrerse rampas de presión/curvas de tiempo?
- ¿Se necesita una calefacción?
- ¿Pueden emitirse sustancias nocivas para la bomba o para el medio ambiente?
- ¿Cuál es el objetivo de la aplicación?
- ¿Se necesitan pasacables eléctricos?
- ¿El sistema debe diseñarse como equipo de suelo o como equipo de mesa?
Las respuestas a estas preguntas nos permitirán diseñar un sistema que le resulte adecuado.
FAQ Preguntas frecuentes
¿Qué ventajas ofrecen los sistemas de vacío de Diener electronic?
Diener electronic le ofrece:
- 30 años de experiencia en tecnología de vacío y plasma, así como en el desarrollo de procesos
- el tipo de cámara más adecuado, ya sea de aluminio, acero inoxidable o vidrio
- tamaños de cámara personalizados
- bombas de vacío adecuadas para cada aplicación
- sistemas de control de desarrollo propio
- Secuencias de proceso preconfiguradas,
- Garantía de calidad mediante la documentación de las curvas de presión, temperatura y tiempo
- Los socios de automatización facilitan la integración
¿Cómo se puede medir el vacío?
A la hora de elegir el instrumento de medición adecuado para el vacío, hay que responder a algunas preguntas:
- ¿Con qué tolerancia debe funcionar el instrumento de medición?
- ¿Qué rango de presión es relevante para el proceso?
- ¿Es posible que haya que combinar varios instrumentos de medición?
En nuestras instalaciones se utilizan principalmente sensores Pirani y manómetros capacitivos. Estaremos encantados de asesorarle en la elección del sistema de medición de presión adecuado.
¿Qué ventajas tiene el secado al vacío sin calefacción?
El secado al vacío de Diener electronic aprovecha el punto de ebullición más bajo en vacío para eliminar los gases de los materiales sensibles a la temperatura. Se trata de un proceso cuidadoso, especialmente indicado para componentes electrónicos.
¿Qué ventajas tiene el secado al vacío con calefacción?
Si es necesario, la cámara de vacío puede calentarse. Las ventajas del calentamiento son un tiempo de secado más corto, un secado uniforme y la posibilidad de procesar mayores cantidades de material.
¿Qué se entiende por «rampas de presión» en el proceso de desgasificación al vacío?
Las rampas de presión ajustadas individualmente evitan que el material forme espuma de forma incontrolada o, incluso, que se desborde.
¿Se pueden desgasificar los sólidos?
Sí, los olores, las emisiones gaseosas o las impurezas pueden eliminarse antes de continuar con el procesamiento, dependiendo de las características del material.
¿Qué se puede conseguir con una simulación de altitud?
La presión atmosférica en una cámara de vacío se ajusta a la altitud de vuelo prevista. Las pruebas resultantes, como las de estanqueidad, el comportamiento de los materiales y la estabilidad de los componentes electrónicos y mecánicos, contribuyen en gran medida a garantizar el correcto funcionamiento.
¿Qué sectores se benefician de una simulación de altura?
Las simulaciones de altura de Diener electronic tienen gran éxito en los sectores
- electrónica
- tecnología de baterías
- Componentes aeronáuticos
- Industria del embalaje
- Aeroespacial
- Automoción
- Electrónica
- Tecnología médica
- Tecnología de sensores
- Investigación y desarrollo
¿Hasta qué punto se pueden personalizar los sistemas de vacío que ofrece Diener electronic?
Cada proceso plantea requisitos diferentes en cuanto al tamaño de la cámara, la presión final, la duración del proceso, la potencia de calentamiento, el tiempo de ciclo y la automatización. Por ello, Diener electronic desarrolla cada sistema en colaboración con el cliente y lo adapta de forma óptima al producto en cuestión y al proceso deseado. Se pueden realizar configuraciones que abarquen desde el vacío grueso, pasando por el vacío fino, hasta el alto vacío. Para ello se utiliza la bomba de vacío adecuada.
Los sistemas de vacío de Diener electronic suelen poder integrarse en las líneas de producción existentes.
¿Qué medidas de mantenimiento y seguridad hay que tener en cuenta?
El mantenimiento periódico de la bomba de vacío, las juntas, los sensores y los filtros garantiza una alta disponibilidad de la instalación y la seguridad del proceso a largo plazo. Las instalaciones de vacío solo deben utilizarse de acuerdo con el manual de instrucciones. Las inspecciones periódicas de los recipientes a presión, las juntas y los dispositivos de seguridad contribuyen a un funcionamiento seguro. El servicio técnico solo debe ser realizado por personal cualificado de Diener electronic GmbH & Co KG.
