Cartouches chauffantes dans des environnements sous vide poussé – Considérations particulières

Les conditions de vide poussé-sont parmi les endroits les plus exigeants pour l'utilisation de cartouches chauffantes. Dans la production de semi-conducteurs, le dépôt de couches minces et la recherche scientifique, les appareils de chauffage doivent fonctionner dans des pièces où la pression est inférieure à un millitorr. Dans certaines situations, les règles applicables aux radiateurs industriels ordinaires varient. Lorsqu’il n’y a pas d’air pour transporter la chaleur ou protéger les pièces, les dégazages, le rayonnement thermique et les pannes électriques agissent différemment.

Dans les applications d'aspirateur, le dégazage est le principal problème. Lorsqu’ils sont mis sous vide, les matériaux totalement stables à pression atmosphérique peuvent laisser s’échapper des gaz. Ces gaz peuvent salir le processus, modifier le niveau de vide ou se déposer sur des pièces sensibles. Il est important de choisir un matériau de gaine qui ne laisse pas échapper de gaz. 316 l'acier inoxydable et l'Incoloy® sont deux alternatives courantes. Si l’isolation en oxyde de magnésium à l’intérieur du radiateur n’est pas manipulée correctement, elle peut potentiellement dégazer. Les appareils de chauffage sous vide-utilisent du MgO qui a été cuit pendant la production pour éliminer les gaz piégés.

Sans air, la chaleur se déplace différemment. Dans une situation normale, la convection aide à éloigner la chaleur du radiateur. La convection ne se produit pas dans le vide. Les seuls moyens de déplacement de la chaleur sont la conduction et le rayonnement. Si le radiateur ne touche pas bien un dissipateur thermique, il enverra de la chaleur aux surfaces qui l'entourent. Même si le radiateur ne fonctionne pas à une puissance trop élevée, cela peut rendre les pièces voisines trop chaudes. Il est important de concevoir des systèmes d’aspiration avec une bonne gestion thermique. Cela signifie souvent utiliser des boucliers refroidis à l'eau ou placer des radiateurs aux bons endroits.info-1280-882

Dans le vide, l’isolation électrique fonctionne différemment. L'air perd sa rigidité diélectrique, l'espace entre les conducteurs devient donc beaucoup plus important. Pour empêcher les arcs électriques de se produire, les conduites de chauffage doivent être soigneusement acheminées et soutenues. Des traversées en céramique ou des connecteurs fonctionnant sous vide sont utilisés pour alimenter la chambre. Le radiateur lui-même doit être bien-isolé. Toutes les lacunes ou fissures dans le MgO peuvent devenir des endroits où un arc interne se produit sous vide, ce qui peut provoquer une défaillance rapide.

Prendre la température dans un aspirateur n’est pas chose aisée. Les thermocouples qui doivent toucher l'élément chauffant ou la pièce à usiner fonctionnent correctement. Cependant, les variations de l’émissivité de la surface peuvent avoir un impact sur les capteurs infrarouges. Certaines applications d'aspirateur utilisent des thermocouples intégrés au radiateur ou aux outils pour garantir que les lectures sont correctes. Les matériaux utilisés pour fabriquer les thermocouples doivent également pouvoir résister au dégazage et bien fonctionner sous vide.

L'expérience a montré que les cartouches chauffantes standards doivent être modifiées pour fonctionner dans des situations de vide poussé-. Un appareil de chauffage qui fonctionne correctement dans une usine peut ne pas fonctionner du tout dans une chambre à vide. Les radiateurs qui fonctionnent dans un aspirateur sont fabriqués par des entreprises spécialisées dans ce domaine. Ces radiateurs sont livrés avec du MgO cuit sous vide, des gaines polies et des configurations de câbles uniques. Ces radiateurs sont généralement certifiés pour le dégazage et sont conçus pour rester solides lorsqu'ils sont utilisés dans un aspirateur.

Lorsque les chercheurs et les ingénieurs travaillent avec des systèmes d’aspirateurs, le choix de la bonne cartouche chauffante ne se limite pas à la puissance et à la taille. Il est important de s'assurer que le radiateur ne devienne pas une source de contamination ou un point de panne. Investir dans des radiateurs sous vide-et suivre les bonnes étapes d'installation, comme cuire le radiateur avant de le mettre en place si nécessaire, garantit que le radiateur fonctionne bien dans l'un des endroits les plus difficiles à utiliser pour les équipements de chauffage industriel.