Mit Jim Grann, Technischer Direktor von Ipsen
Der 4. Februar ist der "National Create a Vacuum Day", und Ipsen ist stolz darauf, dies zu feiern und eine häufig gestellte Frage zu beantworten: Warum einen Vakuumofen verwenden?
Die Menschen schmieden schon seit Ewigkeiten Metall. Buchstäblich.
Von der Bronzezeit bis zur Eisenzeit haben die Fortschritte in der Metallurgietechnik den Aufstieg der Zivilisationen und die Ausbreitung der Menschheit geprägt. Schwerter wurden im Feuer geschmiedet, im Wasser abgeschreckt, mit Kohlenstoff legiert und von Waffenschmieden in Form gehämmert. Die Armee mit den besten Waffen und der effektivsten Rüstung hatte in Kriegen einen erheblichen Vorteil. Die Fähigkeit, ein Gebiet anzugreifen oder zu verteidigen, hing oft von den Fähigkeiten der Metallarbeiter in der Waffenkammer ab.
Mit dem technologischen Fortschritt wurde auch das Schmelzen und Legieren von Metallen weiterentwickelt. Während der industriellen Revolution verlangten die Fließbänder nach gleichbleibenden Materialien und regelmäßigem Nachschub. In den USA waren die riesigen Stahlwerke mit ihren geschmolzenen Metallen, die man schon von weitem glühen sehen konnte, eine wesentliche Voraussetzung für die Schaffung von Transportmitteln, die den Kontinent und später die Welt erschlossen.
In den frühen 20th Jahrhundert begannen Radio und Fernsehen mit dem Einsatz von Vakuumröhren, während die elektrische Glühbirne die Erzeugung eines Vakuums um ein elektrifiziertes lichtemittierendes Element - in der Regel Wolfram - erforderte. Etwa zur gleichen Zeit begannen Experimente mit Vakuumöfen, die die Möglichkeit industrieller Anwendungen aufzeigten, und 1929 gab die Raytheon Corporation ihren ersten Auftrag für einen Vakuumofen auf.
Im Jahr 1959 experimentierte Harold Ipsen in Rockford, Illinois, mit seinem eigenen Vakuumofen. Ipsen entwarf Heißzonen, löste Abschreckprobleme und experimentierte mit Inertgasen, um Sauerstoff und Wasserdampf effizient zu eliminieren. Er erkannte, dass die Technologie der Vakuumöfen eine ernstzunehmende Größe werden würde.
Vakuumöfen waren in der Lage, einem Metallteil Wärme zuzuführen, um seine Gitterstruktur zum Härten, Altern oder Spannungsabbau zu verändern, oder sie konnten ein Metall mit einem anderen Metall durch Verfahren wie Löten verbinden. Durch die Eliminierung von Sauerstoff und Wasser wurden Rost und andere Metalloxide vermieden, und die vakuumwärmebehandelten Teile wurden sauber und glänzend. Je effizienter das Vakuum ist, desto sauberer und glänzender sind die Teile.
In den 1960er Jahren führte das Weltraumrennen zu einem sprunghaften Anstieg der Nachfrage nach Präzisionsmetalllegierungen und der Verwendung seltener und exotischer Metalle. Vakuum-Wärmebehandlungstechnologien wurden eingesetzt, um sicherzustellen, dass Teile mit einem hohen Maß an Genauigkeit und Zuverlässigkeit hergestellt werden konnten. Wenn es um die bemannte Raumfahrt geht, sind Vorhersagbarkeit und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung.
Anwendungen für saubere und zuverlässige Teile fanden auch ihren Weg in die Medizin und halfen, das Problem des Gelenkverschleißes zu lösen, insbesondere bei Knien und Hüften. Die Möglichkeit, aus Kobalt-Chrom-, Titan-, Zirkonium- und Nickellegierungen haltbare und dauerhafte Ersatzgelenke herzustellen, die selbst auf mikroskopischer Ebene sauber sind, machte Vakuumöfen zu einer wichtigen medizinischen Ressource.
Die präzise Steuerung, die ein Vakuumofen bietet, um eine bessere Gleichmäßigkeit von einem Prozess zum nächsten zu erreichen, um gewundene Geometrien zu löten, um das Entlöten zu steuern, um Alpha- und Beta-Phasen zu kontrollieren und um eine wirksame Steuerung der Einsatztiefe beim Aufkohlen und Nitrieren aufrechtzuerhalten, macht den Vakuumofen unentbehrlich für Industrien, die auf ein hohes Maß an Konsistenz mit sehr spezifischen metallurgischen Eigenschaften angewiesen sind.
Die Hersteller stellten fest, dass Teile, die in einem Vakuumofen bearbeitet wurden, oft keine umfangreiche Nachbehandlung durch Reinigung oder zusätzliche Bearbeitung benötigten. Es war nicht notwendig, Teile, die in einem Vakuumofen bearbeitet wurden, zu sandstrahlen oder zu polieren. Es bestand eine geringere Abhängigkeit von Abschreckölen, Acetylen oder endothermen Gasgeneratoren. Das Verfahren, das in erster Linie durch interne elektrische Heizelemente mit einer durch ein Wasserkreislaufsystem geregelten Außentemperatur angetrieben wird, hat keine offenen Flammen und keine damit verbundenen Dämpfe oder Ruß. Mit Vakuumöfen konnten Wärmebehandlungsanlagen zu sauberen, temperaturgeregelten Lagern werden, die die Umwelt weit weniger belasteten.
Warum verwenden wir also Vakuumöfen? Weil die Vakuumofentechnologie uns dabei hilft, weiter zu gehen und länger zu leben als je zuvor. Und weil die erfolgreichsten menschlichen Unternehmungen immer damit beginnen, dass wir unseren Visionären, Ingenieuren, Konstrukteuren und Betreibern die beste Technologie zur Verfügung stellen, die wir herstellen können.
Erfahren Sie hier mehr über die Vakuumofenlösungen von Ipsen.