Colloquialmente il vuoto viene anche denominato "pressione negativa". Nella definizione fisica si dice anche che la materia è assente da uno spazio. Nella tecnica del vuoto, la rispettiva unità di misura p è assoluta. L'unità più comunemente usata per il vuoto è il millibar (mbar).
Assoluta significa che la pressione corrisponde al valore normale di pressione di 1013 mbar. In questo caso il vuoto assoluto è di 0 mbar. Se la pressione è espressa come pressione relativa, il vuoto assoluto è di -1013 mbar, mentre la pressione atmosferica è di 0 mbar. La pressione differenziale è la pressione che si trova tra due punti di misura. Il grafico sottostante chiarisce ulteriormente questo aspetto.
Nella tecnologia del vuoto, la pressione viene solitamente indicata come pressione assoluta.
Si distinguono diverse gamme di vuoto. Si distingue tra:
vuoto grossolano (GV) 1000 – 1 mbar
vuoto fine (FV) 1 – 10–3 mbar
vuoto elevato (HV) 10–3 – 10–7 mbar
Vuoto ultraelevato (UHV) 10–7 – (10–14) mbar
Gli impianti per il vuoto di Diener electronic funzionano solitamente con vuoto grossolano e fine. Per speciali applicazioni possono essere realizzati anche impianti per alto vuoto.
Per quali scopi possono essere utilizzati gli impianti per vuoto di Diener electronic?
Gli impianti per vuoto di Diener electronic vengono utilizzati sia nel campo della ricerca e dello sviluppo sia nella produzione in serie. Di seguito sono descritte alcune applicazioni tipiche:
Degassificazione sottovuoto
Nella degassificazione sottovuoto, le sostanze volatili come i solventi o l'umidità vengono rimosse mediante un processo controllato. Molti materiali devono essere degassati per eliminare gli effetti negativi delle sostanze volatili. Effetti negativi possono essere, ad esempio: odori sgradevoli, perdita di adesione durante l'incollaggio, la verniciatura o il rivestimento. Per la degassificazione, i componenti vengono esposti ad un vuoto definito. Spesso il vuoto viene azionato in rampe.
Nel grafico è illustrato un processo di degassificazione esemplificativo, con rampe di pressione. La raffigurazione è idealizzata. Nella prassi, l’impianto impiega alcuni secondi per raggiungere la successiva rampa di pressione. Le singole pressioni vengono mantenute per un certo intervallo di tempo, prima di accedere alla rampa successiva. Per accelerare il processo, nella maggior parte dei casi la camera viene riscaldata. Questo processo è particolarmente semplice ed economico con le camere da vuoto realizzate in profilato di alluminio estruso di Diener electronic.
Un tipico processo di produzione è il seguente:
1. Degassificazione dei componenti con il vuoto
2. Attivazione dei componenti con il plasma
3. Rivestimento / incollaggio / verniciatura / riempimento dei componenti
Asciugatura sottovuoto
La cosiddetta asciugatura sottovuoto non è molto diversa dalla degassificazione. L’asciugatura sottovuoto riguarda l'asciugatura di prodotti imbevuti di liquidi, come acqua o solventi. Il grande vantaggio dell’asciugatura sottovuoto è che può essere eseguita a basse temperature. Infatti, più bassa è la pressione, più bassa sarà la temperatura alla quale l'acqua passa dalla fase liquida a quella del vapore.
In questo modo, i prodotti sensibili e di alta qualità possono essere essiccati molto delicatamente a bassa temperatura.
Colata manuale sottovuoto
Una sottocategoria molto diffusa della degassificazione sottovuoto è la colata manuale sottovuoto. Una colata senza formazione di bolle d'aria è obbligatoria per i componenti di alta qualità, sottoposti a sollecitazioni elevate. Nella colata manuale sottovuoto, la fusione dei pezzi avviene sotto pressione atmosferica. Di seguito i pezzi vengono esposti al gas in una camera da vuoto. In questo modo è possibile ottenere anche manualmente una colata senza bolle d'aria e di alta qualità. Questo aspetto è particolarmente interessante per le piccole serie, la ricerca e lo sviluppo. Per la colata manuale sottovuoto è importante utilizzare rampe di pressione adeguate, per ottenere un risultato ottimale. Possono essere utilizzati anche composti speciali, non trattabili nei normali impianti di colata.
Simulazione di altezza
Oggi, molti componenti devono essere idonei al trasporto in aereo. Nonostante l'equalizzazione della pressione nelle stive degli aerei, non è possibile equalizzare completamente la fluttuazione della pressione. Si raggiunge così una pressione inferiore a 800 mbar assoluti. In un impianto di prova di Diener electronic si può simulare questa pressione sui componenti. È inoltre possibile simulare livelli di pressione notevolmente inferiori per studiare il comportamento ad esempio in caso di caduta di pressione.
Alcuni componenti, come i motori elettrici, vengono azionati anche al di fuori delle cabine pressurizzate. In questo caso è necessario garantire il corretto funzionamento. Tramite appositi passacavi, questi motori possono essere azionati all'interno della camera da vuoto.
I componenti utilizzati nello spazio devono resistere ad un carico ancora maggiore. In questo caso è necessario simulare una pressione di 10-6 mbar e inferiore. Per ottenere pressioni così basse è necessaria una pompa turbomolecolare con un'adeguata pompa di supporto.
Quali sono le tipologie di impianti per il vuoto esistenti?
Sostanzialmente occorre rispondere alle seguenti domande:
- In quale campo di pressione si intende lavorare? (con vuoto grossolano, fine o sottovuoto)
- Qual è il livello di scostamento ammissibile della pressione nominale? (Quali sono i requisiti di precisione per il regolatore di pressione?)
- Si devono azionare rampe di pressione / curve temporali?
- È necessario disporre di riscaldamento?
- I gas possono emettere eventualmente sostanze dannose per la pompa o per l'ambiente ?
- Qual è lo scopo dell’applicazione?
- Sono necessarie delle condotte elettriche?
- L'impianto deve essere progettato come impianto da pavimento o come unità da tavolo?
Sulla base delle risposte a queste domande, sarà possibile progettare un impianto adatto alle vostre esigenze.
FAQ Domande frequenti
Quali sono i vantaggi dei sistemi a vuoto di Diener electronic?
Diener electronic vi offre:
- 30 anni di esperienza nella tecnologia del vuoto e del plasma, nonché nello sviluppo di processi
- tipi di camere ottimali in alluminio, acciaio inossidabile o vetro
- dimensioni personalizzate delle camere
- pompe per vuoto adatte all’applicazione
- sistemi di controllo sviluppati internamente
- flussi di processo preconfigurati,
- garanzia di qualità grazie alla documentazione dell’andamento di pressione, temperatura e tempo
- I partner di automazione consentono l'integrazione
Come si misura il vuoto?
Nella scelta dello strumento di misura adeguato per il vuoto, è necessario rispondere ad alcune domande:
- Con quale tolleranza deve funzionare lo strumento di misura?
- Qual è l'intervallo di pressione rilevante per il processo?
- È eventualmente necessario combinare più strumenti di misura?
Nei nostri impianti vengono utilizzati principalmente sensori Pirani e manometri capacitivi. Saremo lieti di fornirvi consulenza nella scelta dello strumento di misura della pressione più adatto.
Quali sono i vantaggi dell'essiccazione sottovuoto senza riscaldamento?
L'essiccazione sotto vuoto di Diener electronic sfrutta il punto di ebollizione più basso in condizioni di vuoto per la degassificazione di materiali sensibili alla temperatura. Un processo delicato, particolarmente indicato per i componenti elettronici.
Quali sono i vantaggi dell'essiccazione sottovuoto con riscaldamento?
Se necessario, la camera a vuoto può essere riscaldata. I vantaggi del riscaldamento sono: tempi di essiccazione più brevi, essiccazione uniforme e possibilità di trattare quantità maggiori di materiale.
Cosa si intende per “rampe di pressione” nel degassamento sotto vuoto?
La formazione incontrollata di schiuma o addirittura il traboccamento del materiale vengono impediti grazie a rampe di pressione personalizzate.
È possibile degassare i solidi?
Sì, a seconda delle caratteristiche del materiale, gli odori, le emissioni gassose o le impurità possono essere eliminati prima della lavorazione successiva.
Cosa si può ottenere con una simulazione di altitudine?
La pressione atmosferica all'interno di una camera a vuoto viene regolata in base all'altitudine di volo prevista. I test che ne derivano, quali la tenuta, il comportamento dei materiali e la stabilità dei componenti elettronici e meccanici, contribuiscono in modo determinante a garantire il corretto funzionamento.
Quali settori traggono vantaggio da una simulazione in quota?
Le simulazioni di quota di Diener electronic riscuotono successo nei seguenti settori
- Elettronica
- tecnologia delle batterie
- componenti aeronautici
- Industria dell'imballaggio
- Aeronautica e aerospaziale
- Settore automobilistico
- Elettronica
- Tecnologia medica
- Tecnologia dei sensori
- Ricerca e sviluppo
In che misura i sistemi a vuoto di Diener electronic possono essere personalizzati?
Ogni processo presenta requisiti diversi in termini di dimensioni della camera, pressione finale, durata del processo, potenza di riscaldamento, tempo di ciclo e automazione. Per questo motivo, Diener electronic sviluppa ogni sistema in collaborazione con il cliente, adattandolo in modo ottimale al prodotto specifico e al processo desiderato. A seconda dell’applicazione, è possibile realizzare sistemi che vanno dal vuoto grossolano al vuoto fine fino al vuoto spinto. In questo contesto viene impiegata la pompa per vuoto più adatta.
I sistemi a vuoto di Diener electronic possono solitamente essere integrati nelle linee di produzione esistenti.
Quali misure di manutenzione e sicurezza occorre osservare?
La manutenzione regolare della pompa a vuoto, delle guarnizioni, dei sensori e dei filtri garantisce un’elevata disponibilità dell’impianto e la sicurezza del processo nel lungo periodo. Gli impianti a vuoto devono essere utilizzati esclusivamente in conformità con le istruzioni per l’uso. Controlli periodici dei serbatoi a pressione, delle guarnizioni e dei dispositivi di sicurezza contribuiscono a garantire un funzionamento sicuro. L'assistenza deve essere eseguita esclusivamente da personale qualificato della Diener electronic GmbH & Co KG.
