فرن التفريغ هو نظام تسخين متخصص يعمل في بيئة مفرغة من الهواء، مما يسمح بالتحكم الدقيق في درجة الحرارة وتقليل التلوث أثناء عمليات مثل اللحام بالنحاس والتلبيد والمعالجة الحرارية للمعادن. إن عدم وجود هواء أو غازات أخرى في فرن التفريغ يقضي على الأكسدة وأشكال التلوث الأخرى، مما يضمن نتائج عالية الجودة.
عملية فرن التفريغ:
-
تحميل الفرن:
-
تبدأ العملية بوضع المواد أو المكونات في حجرة الفرن. ويمكن أن يتم ذلك يدويًا للأفران الأصغر حجمًا أو باستخدام رف أو صينية دحرجة للأفران الأكبر حجمًا. يعد الوضع أمرًا بالغ الأهمية لأنه يؤثر على انتظام التسخين والتبريد.إنشاء فراغ داخل الحجرة:
-
بعد إغلاق الغرفة، يتم إنشاء فراغ عن طريق تنشيط المضخات التي تزيل الهواء والغازات. هذه الخطوة بالغة الأهمية لأنها تضمن خلو البيئة داخل الفرن من الملوثات التي يمكن أن تتفاعل مع المواد التي تتم معالجتها. وعادةً ما يكون مستوى التفريغ الذي يتم تحقيقه مرتفعًا جدًا، وغالبًا ما يصل إلى ضغوط تقترب من 1 × 10^-6 تور.
-
تسخين الأجزاء:
بمجرد إنشاء التفريغ، يتم تنشيط عناصر التسخين، مثل قضبان الموليبدينوم. تسخن هذه العناصر بشكل مقاوم، ويمكن التحكم في درجة الحرارة بدقة، وغالبًا ما تتجاوز 1300 درجة مئوية (2372 درجة فهرنهايت). يتم التحكّم في عملية التسخين بواسطة الكمبيوتر، مما يسمح بتنفيذ ملفات تعريف درجة الحرارة/الوقت المحددة، مما يضمن التكرار والاتساق في الخصائص المعدنية للمواد.
- التبريد والتشطيب:
- بعد اكتمال عملية التسخين، تبدأ دورة التبريد. ويمكن أن يتضمن ذلك ردم الحجرة بغاز خامل مثل النيتروجين أو الأرجون لتسهيل التبريد المتحكم فيه. يمكن ضبط معدل التبريد (التبريد) بناءً على متطلبات المادة، مما يضمن تحقيق البنية المجهرية والخصائص المطلوبة.فوائد استخدام فرن التفريغ:
- التحكم في درجة الحرارة: تضمن القدرة على التحكم في درجة الحرارة داخل منطقة صغيرة تسخينًا موحدًا وتنظيمًا دقيقًا لدرجة الحرارة.
- انخفاض التلوث: تمنع بيئة التفريغ التلوث بالغازات مثل الكربون والأكسجين، وهي غازات شائعة في الظروف الجوية.
التبريد السريع:
يمكن لفرن التفريغ تبريد المواد بسرعة، وهو أمر ضروري لبعض عمليات المعالجة الحرارية.
