Вакуумски изазов – Зашто стандардни грејачи са кертриџима не раде на танком ваздуху

Размислите о вакуумској пећи која обавља важан циклус лемљења. Комора се спушта на 10⁻⁵ торр, температура расте до 1000 степени, а затим се грејач кертриџа ломи. Процес је уништен, серија је смеће, а дани рада су нестали. Грејач је на папиру изгледао ОК, што га чини тако отежавајућим. Био је савршене величине, имао је праву снагу и долазио је од-познатог бренда. Па шта се десило? Решење је у необичној физици вакуумских услова и како они функционишу са обичним дизајном грејача кертриџа.

Правила за кретање топлоте се потпуно мењају у вакууму. Кертриџ грејач користи три начина да се ослободи топлоте под нормалним притиском: провођење у материјал око њега, конвекција са површина које су изложене и зрачење. Ако извадите ваздух, конвекција потпуно нестаје. У омотачу нема молекула гаса који преносе топлоту. То значи да ће било који део грејача кертриџа који није у директном контакту са чврстим хладњаком, као што је крај терминала, незагрејани делови или чак мале празнине на интерфејсу за монтажу, постати много топлији него што би био у ваздуху.

Искуство показује да кертриџ грејач у вакууму може имати температуру омотача која је за 100 до 200 степени виша од истог грејача у ваздуху при истој снази. Ако дизајн не узме у обзир овај температурни скок, то би могло оптеретити унутрашње делове, убрзати оксидацију, па чак и изазвати рани квар. Стандардни кертриџ грејачи направљени за употребу у ваздуху углавном немају довољно термичке маргине да раде у вакууму.

Испуштање гаса је још један проблем који се дешава само у вакууму. Када је притисак низак, материјали испуштају гасове и друге испарљиве супстанце које су апсорбовали. Изолација од магнезијум оксида, заптивни материјали, па чак и површина омотача могу испустити гас у грејачу кертриџа. Ово испуштање гаса загађује комору и омета рад у осетљивим областима као што је обрада полупроводника или оптички премаз. Да би се смањило испуштање гасова, вакуумски{4}}грејачи кертриџа користе материјале који су пажљиво обрађени да би имали низак притисак паре и високу чистоћу.

Електрично понашање грејача кертриџа се такође мења када је у вакууму. Ризик од стварања лука и пропадања напона расте када нема ваздуха који би дао диелектричну чврстоћу, посебно на терминалима и спојевима водећих жица. Грејачи са кертриџима са{2}}вакуумом обухватају дуже стазе пузања, керамичку изолацију и пажљиво израђене завршетке како би се спречили електрични проблеми.

Шта чини грејач кертриџа добрим за вакуум? Прво, материјал омотача мора бити у стању да издржи више температуре без ломљења. Људи често користе легуре на бази никла-као што је Инцонел. Друго, унутрашња изолација треба да буде магнезијум оксид који је високе-чистоће и добро упакован да би се остварио највећи пренос топлоте и најмање испуштање гасова. Треће, крај терминала мора бити направљен за вакуумско сервисирање, што обично подразумева коришћење керамичких заптивача и спајања метала-на-метал уместо органских заптивача. Четврто, густина снаге мора бити смањена да би се надокнадио губитак конвективног хлађења.

Укратко, кертриџ грејач за вакуум сервис није само отмено име за обичан производ. То је прилагођени алат направљен за место где нормална правила не функционишу. Различите примене вакуума, као што су коморе за симулацију простора и пећи на високим{2}}температурама, захтевају различите нивое притиска, температуре и чистоће. Професионални савети осигуравају да је грејач кертриџа који одаберете направљен да траје и добро ради у условима вакуума процеса.