Umgangssprachlich wird Vakuum auch als „Unterdruck“ bezeichnet. In der physikalischen Definition spricht man auch davon, dass Materie in einem Raum abwesend ist. In der Vakuumtechnik ist die zugehörige Einheit p absolut. Die am häufigsten verwendete Einheit für das Vakuum ist Millibar (mbar).
Absolut bedeutet, dass der Druck vom Normaldruck 1013 mbar aus angegeben wird. Das absolute Vakuum ist bei dieser Betrachtung 0 mbar. Wird der Druck als Relativdruck angegeben ist das absolute Vakuum -1013 mbar, der Atmosphärendruck liegt bei 0 mbar. Der Differenzdruck ist der Druck, welcher zwischen zwei Messpunkten liegt. Die untenstehende Grafik verdeutlicht dies noch einmal.
In der Vakuumtechnik wird der Druck meist als Absolutdruck angegeben.
Man grenzt verschiedene Vakuumbereiche ab. Es wird unterschieden zwischen:
Grobvakuum (GV) 1000 – 1 mbar
Feinvakuum (FV) 1 – 10–3 mbar
Hochvakuum (HV) 10–3 – 10–7 mbar
Ultrahochvakuum (UHV) 10–7 – (10–14) mbar
Die Vakuumanlagen von Diener electronic arbeiten üblicher Weise im Grob- und Feinvakuum. Für spezielle Anwendungen können jedoch auch Hochvakuumanlagen realisiert werden.
Wofür können die Vakuumanlagen von Diener electronic eingesetzt werden
Vakuumanlagen von Diener electronic werden sowohl in der Forschung und Entwicklung als auch in der Serienproduktion eingesetzt. Im Folgenden werden einige typische Anwendungen beschrieben:
Vakuumentgasung
Bei der Vakuumentgasung werden flüchtige Substanzen wie beispielsweise Lösemittel oder Feuchtigkeit mit einem gesteuerten Prozess entfernt. Viele Materialien müssen entgast werden, um die negativen Auswirkungen durch die flüchtigen Stoffe zu eliminieren. Negative Auswirkungen können beispielsweise sein: Geruchsbelästigung, Haftungsverlust beim Verkleben, Lackieren oder Beschichten. Zur Entgasung werden die Teile einem definierten Vakuum ausgesetzt. Oftmals wird das Vakuum in Rampen gefahren.
In der Grafik ist ein beispielhafter Ausgasungsprozess mit Druckrampen dargestellt. Die Darstellung ist idealisiert. In der Praxis benötigt die Anlage einige Sekunden, um die nächste Druckrampe zu erreichen. Die einzelnen angefahrenen Drücke werden für eine bestimmte Zeit gehalten, bevor die nächste Rampe angefahren wird. Um den Prozess zu beschleunigen wird die Kammer in den meisten Fällen beheizt. Dies ist mit den Vakuumkammern aus Aluminiumstrangpressprofil von Diener electronic besonders einfach und günstig möglich.
Ein typischer Produktionsablauf sieht wie folgt aus:
1. Entgasen der Bauteile mit Vakuum
2. Aktivieren der Bauteile mit Plasma
3. Beschichten/Verkleben/Lackieren/Befüllen der Bauteile
Vakuumtrocknung
Die sogenannte Vakuumtrocknung unterscheidet sich im Prozess kaum von der Entgasung. Beim Vakuumtrocknen geht es darum, Produkte die mit Flüssigkeiten wie Wasser oder Lösungsmittel getränkt sind zu trocknen. Der große Vorteil der Vakuumtrocknung ist, dass bei geringen Temperaturen gearbeitet werden kann. Denn je niedriger der Druck, desto niedriger die Temperatur bei der das Wasser von der flüssigen in die dampfförmige Phase übergeht.
Dadurch können hochwertige und empfindliche Produkte sehr schonend bei niedrigen Temperaturen getrocknet werden.
Manueller Vakuumverguss
Eine weite Unterform der Vakuumentgasung ist der manuelle Vakuumverguss. Bei hochwertigen und stark belasteten Bauteilen ist ein blasenfreier Verguss obligatorisch. Beim manuellen Vakuumverguss werden die Teile unter Atmosphärendruck vergossen. Anschließend werden sie in einer Vakuumkammer Gas ausgesetzt. So kann auch manuell ein blasenfreier und hochwertiger Verguss realisiert werden. Dies ist vor allem für Kleinserien, die Forschung und Entwicklung interessant. Beim manuellen Vakuumverguss ist es wichtig geeignete Druckrampen zu fahren, um ein optimales Ergebnis zu erreichen. Es können auch spezial Verguss Massen verwendet werden, die sich in normalen Vergussanlagen nicht verarbeiten lassen.
Höhensimulation
Viele Bauteile müssen heute für den Transport in Flugzeugen geeignet sein. In den Frachträumen von Flugzeugen findet zwar ein Druckausgleich statt, dieser kann jedoch nicht die kompletten Druckschwankungen ausgleichen. Es kommt zu einem Druck unter 800 mbar Abs. In einer Testanlage von Diener electronic kann dieser Druck an den Bauteilen simuliert werden. Es können auch noch deutlich niedrigere Druck Stufen simuliert werden, um das Verhalten beispielsweise bei einem Druckabfall zu simulieren.
Manche Bauteile wie Elektromotoren werden auch außerhalb von Druckkabinen betrieben. Hier muss die einwandfreie Funktion sichergestellt werden. Mit geeigneten Kabeldurchführungen können diese Motoren innerhalb der Vakuumkammer betrieben werden.
Bauteile, die im Weltall eingesetzt werden, müssen einer noch deutlich höheren Belastung standhalten. Hier muss ein Druck von 10 - 6 mbar und weniger simuliert werden. Um solche niedrigen Drücke zu erreichen wird eine Turbomolekularpumpe mit einer geeigneten Vorpumpe benötigt.
Laserforschung
Für die Forschung mit Lasern werden häufig Vakuumanlagen benötigt. Wir realisieren gerne eine für Sie passende Lösung.
Ihre Individuelle Vakuumanlage
Welche Aufbauarten von Vakuumanlagen gibt es
Grundsätzlich müssen folgende Fragen beantwortet werden:
- In welchem Druckbereich soll gearbeitet werden? (Grob, fein oder Hochvakuum)
- Wie hoch ist die zulässige Abweichung vom Solldruck. (wie genau muss der Druckregler arbeiten)
- Sollen Druckrampen /Zeitkurven gefahren werden?
- Wird eine Heizung benötigt?
- Gasen eventuell Stoffe aus die schädlich für die Pumpe oder die Umwelt sind?
- Was ist das Ziel der Anwendung?
- Werden elektrische Durchführungen benötigt?
- Soll die Anlage als Standgerät oder als Tischgerät ausgeführt sein?
Mithilfe der Antworten auf diese Fragen kann eine passende Anlage für Sie entworfen werden.
FAQ Häufig gestellte Fragen
Welche Vorteile haben Vakuumsysteme von Diener electronic?
Diener electronic bietet Ihnen:
- 30-jährige Erfahrung in der Vakuum- und Plasmatechnik sowie der Prozessentwicklung
- optimaler Kammertyp aus Aluminium-, Edelstahl- oder Glaskammern
- individuelle Kammergröße
- passende Vakuumpumpen zur Aufgabe
- eigenentwickelten Steuerung
- vorkonfigurierte Prozessabläufe,
- Qualitätssicherung durch Dokumentation von Druck-, Temperatur- und Zeitverläufe
- Automatisierungspartner ermöglichen die Integration
Wie kann Vakuum gemessen werden?
Bei der Auswahl des passenden Messinstruments für Vakuum müssen einige Fragen beantwortet werden:
- Mit welcher Toleranz soll das Messinstrument arbeiten?
- Welcher Druckbereich ist Prozessrelevant?
- Müssen eventuell mehrere Messgeräte kombiniert werden?
In unseren Anlagen werden hauptsächlich Piranisensoren und Kapazitätsmanometer eingesetzt. Wir beraten Sie gerne bei der Auswahl der passenden Druckmessung.
Welche Vorteile hat die Vakuumtrocknung ohne Heizung?
Die Vakuumtrocknung von Diener electronic nützt den niedrigeren Siedepunkt im Vakuum zum Ausgasen temperaturempfindlichen Materialen. Ein schonendes Verfahren, gerade für elektronische Bauteile.
Welche Vorteile hat die Vakuumtrocknung mit Heizung?
Wenn es erforderlich ist, kann die Vakuumkammer beheizt werden. Eine kürzere Trocknungszeit, gleichmäßig Trocknung und größere Materialmengen sind die Vorteile einer Beheizung.
Was versteht man unter Druckrampen bei der Vakuumentgasung?
Ein unkontrolliertes Aufschäumen oder gar Überlaufen des Materials wird durch individuell abgestimmte Druckrampen verhindert.
Können Feststoffe entgast werden?
Ja, Gerüche, Ausgasungen oder Verunreinigungen vor der weiteren Verarbeitung können je nach Materialbeschaffenheit entgas werden.
Was kann mit einer Höhensimulation erreicht werden?
Der Luftdruck in einer Vakuumkammer wird auf die zu erwartende Flughöhe eingestellt. Die daraus resultierenden Tests wie Dichtheit, Materialverhalt, Stabilität von Elektronik und Mechanik leisten großen Beitrag die Funktionsfähigkeit sicherzustellen.
Welche Branchen profitieren von einer Höhensimulation?
Höhensimulation von Diener electronic sind erfolgreich in den Branchen
- Elektronik
- Batterietechnology
- Luftfahrtkomponenten
- Verpackungsindustrie
- Luft- und Raumfahrt
- Automotive
- Elektronik
- Medizintechnik
- Sensorik
- Forschung und Entwicklung
Wie individuell können Vakuumsystem von Diener electronic angeboten werden?
Jeder Prozess stellt unterschiedliche Anforderungen an Kammergröße, Enddruck, Prozessdauer, Heizleistung, Taktzeit und Automatisierung. Deshalb entwickelt Diener electronic jedes System gemeinsam mit dem Kunden und stimmt sie optimal auf das jeweilige Produkt sowie den gewünschten Prozess ab. Sets zur Anwendung können Systeme vom Grobvakuum über Feinvakuum bis hin zum Hochvakuum realisiert werden. Hierbei kommt die passende Vakuumpumpe zum Einsatz.
Die Vakuumsysteme von Diener electronic können meist mit bestehenden Produktionslinien verbunden werden.
Welche Wartungs- und Sicherheitsmaßnahmen sind zu beachten?
Regelmäßige Wartung der Vakuumpumpe, Dichtungen, Sensoren und Filter gewährleistet eine dauerhaft hohe Anlagenverfügbarkeit und Prozesssicherheit. Vakuumanlagen dürfen ausschließlich entsprechend der Betriebsanleitung betrieben werden. Regelmäßige Prüfungen der Druckbehälter, Dichtungen und Sicherheitseinrichtungen tragen zu einem sicheren Betrieb bei. Der Service darf ausschließlich vom geschulten Personal der Diener electronic GmbH & Co KG durchgeführt werden.
