Wärmebehandlung

Vakuumpumpen und -systeme für Wärmebehandlungsprozesse wie Tempern, Löten, Nitrieren, Hartlöten, Aufkohlung, Sintern und Aushärtung.

Vakuumlösungen für Wärmebehandlungsöfen

Durch eine gegebene Vakuumumgebung frei von Luft oder anderen reaktiven Gasen wird die Oberflächenoxidation und Verunreinigung des Materials verhindert, was zu einer saubereren und gleichmäßigeren Oberflächengüte führt. Je nach Anwendung stellen die Ausgasungen des Ofens eine Herausforderung für die Vakuumpumpen dar. Neben Luft können diese Wasserdampf, organische Dämpfe, Öle, Flussmitteldämpfe, Prozessgase wie Wasserstoff oder Argon, Partikel, Isolierungsfasern und manchmal auch Dämpfe, die durch die Aufspaltung von Polymeren entstehen, enthalten. Die Wahl der richtigen Vakuumpumpe, um einen störungsfreien und wartungsarmen Ofenbetrieb mit höchster Betriebszeit zu gewährleisten, ist daher unerlässlich. Moderne Vakuumpumpen ermöglichen auch erhebliche Energieeinsparungen im Vergleich zu Pumpen mit älterer Technologie.

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen in der heutigen Industrie Wärmebehandlungsvakuumöfen eingesetzt werden:

Vakuumtempern

Das Vakuumtempern ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem ein Material in einer Vakuumumgebung erwärmt wird, um Eigenschaften, wie Festigkeit, Härte, Verformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Es wird häufig bei der Herstellung von Halbleitern, Metalllegierungen und anderen Hochleistungsmaterialien verwendet.

Das Vakuumtempern stellt keine signifikanten Herausforderungen durch die Anwendung für das Vakuumsystem dar. Standardprodukte wie die ölgedichteten Drehschieberpumpen SOGEVAC oder TRIVAC in Kombination mit den Wälzkolbenpumpen RUVAC funktionieren problemlos ohne erhöhten Wartungsbedarf.

Vakuumlöten

Das Vakuumlöten ist ein Fügeverfahren, bei dem mit einer Metalllegierung zwei oder mehr Materialien in einer Vakuumumgebung miteinander verbunden werden. Der Zusatzwerkstoff wird geschmolzen und fließt durch Kapillarwirkung in die Verbindungsfuge, wodurch nach dem Aushärten eine starke, dauerhafte Verbindung entsteht. Das Vakuumlöten wird häufig in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie und in der Elektronik für Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Festigkeit, Langlebigkeit und hermetische Abdichtung erfordern.

Beim Vakuumlöten werden die Metalloberflächen oft mit einem sauren Flussmittel gereinigt. Überschüssiges Flussmittel verdampft und kann in das Vakuumsystem gelangen, wo es das Öl von ölgedichteten Vakuumpumpen angreifen kann. Aus diesem Grund empfiehlt Leybold die Verwendung von trockengedichteten Schraubenvakuumpumpen unserer Serien VARODRY oder DRYVAC, die diese Herausforderung problemlos bewältigen können.

Vakuumnitrieren

Das Vakuumnitrieren ist ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung, bei dem Stickstoff in einer Vakuumumgebung in die Oberfläche eines Materials eingeleitet wird. Der Prozess wird in der Regel bei hohen Temperaturen durchgeführt, wodurch Stickstoffatome in die Materialoberfläche diffundieren und eine Nitridschicht bilden können. Die Nitridschicht bietet eine verbesserte Oberflächenhärte, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit und kann auch die Dauerfestigkeit des Materials erhöhen.

Das Nitrieren, auch „Plasmanitrieren“ genannt, erfordert robuste Vakuumpumpen, die rund um die Uhr mit hohen Gaslasten betrieben werden können. Unsere trockengedichteten Schraubenpumpen DRYVAC und die ölgedichteten Drehschieberpumpen SOGEVAC können bei dieser Anwendung mit hoher Verfügbarkeit und planbaren Betriebskosten eingesetzt werden.

Vakuumaufkohlung

Die Vakuumaufkohlung ist ein Verfahren zur Wärmebehandlung, bei dem die Oberfläche einer Metallkomponente in einer Vakuumumgebung mit Kohlenstoff behandelt wird. Der Prozess wird in der Regel bei hohen Temperaturen durchgeführt, sodass Kohlenstoffatome in die Oberfläche des Materials diffundieren und eine dünne, harte Karbidschicht bilden können. Die Vakuumaufkohlung ist ein sauberer und kontrollierter Prozess, der präzise und gleichmäßige Härtetiefen und Härten erzeugen kann, was zu einer verbesserten Verschleißfestigkeit, Dauerfestigkeit und Gesamtleistung der Komponente führt.

Die Aufkohlung ist aufgrund der Prozessgase eine anspruchsvolle Anwendung für Vakuumpumpen. Die Gase enthalten einen hohen Anteil an Kohlenstoff und Nebenprodukten, die in der Verdichtungsstufe der Vakuumpumpe leicht kondensieren können. Die DRYVAC in Kombination mit der RUVAC WH und der WSU-Reihe kann mit einem speziellen Spülsystem bei dieser Anwendung ohne signifikanten Verlust der Pumpenleistung eingesetzt werden. Unsere SCREWLINE-Reihe bietet einen störungsfreien Betrieb und leicht zu reinigende Pumpen.

Vakuumsintern

Das Vakuumsintern ist ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem ein kompaktes Metall- oder Keramikpulver in einer Vakuumumgebung auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts erwärmt wird, wodurch sich die Partikel durch Diffusion verbinden. Der Prozess erfolgt in der Regel bei hohen Temperaturen und Drücken, wodurch die Pulverpartikel verdichtet werden und ein festes, kompaktiertes Material mit verbesserten mechanischen Eigenschaften bilden können.

Die DRYVAC in Kombination mit der RUVAC WH und der WSU-Reihe kann mit einem speziellen Spülsystem bei dieser Anwendung ohne signifikanten Verlust der Pumpenleistung eingesetzt werden. Unsere SCREWLINE-Reihe bietet einen störungsfreien Betrieb und leicht zu reinigende Pumpen.

Vakuumhärten

Das Vakuumhärten ist ein Verfahren zur Wärmebehandlung, bei dem ein Material, in der Regel Stahl, in einer Vakuumumgebung auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, gefolgt von einem schnellen Abschrecken in einem Kühlmedium wie Öl oder Gas. Das schnelle Abkühlen „gefriert“ die Atomstruktur in einem stark beanspruchten Zustand, was zu einer harten, spröden Struktur führt.

Wir empfehlen unsere trockenverdichtenden Schraubenpumpen DRYVAC und SOGEVAC für diese Anwendung, da sie eine hohe Verfügbarkeit und planbare Betriebskosten gewährleisten.

Vakuumlösungen – optimiert durch Erfahrung

Leybold bietet ein breites Sortiment an Vakuumpumpen und Zubehör und ermöglicht die Auswahl optimaler Pumpensysteme für alle Wärmebehandlungsanwendungen.

Eine Vakuumlösung für Wärmebehandlungsanwendungen unter Vakuum muss ein zuverlässiges Vakuum erzeugen können. Vakuumpumpen sollten robust genug sein, um ohne unvorhergesehene Unterbrechungen oder außerplanmäßige Stopps zu funktionieren. Leybold, Marktführer bei der Wärmebehandlung unter Vakuum, erreicht dies durch Kundenpartnerschaften mit OEMs und Endverbrauchern. Leybold bietet ein umfassendes und vielseitiges Portfolio an Vakuumlösungen mit Schwerpunkt auf innovativen trockenverdichtenden Technologien.