Avec Jim Grann, directeur technique d'Ipsen
Le 4 février est la "Journée nationale de la création du vide", et Ipsen est fier de la célébrer en répondant à une question fréquemment posée : Pourquoi utiliser un four à vide ?
Les gens forgent le métal depuis des lustres. Littéralement.
De l'âge du bronze à l'âge du fer, les progrès de la technologie métallurgique ont marqué l'essor des civilisations et l'expansion de l'humanité. Les épées étaient forgées dans le feu, trempées dans l'eau, alliées au carbone et martelées par les armuriers. L'armée qui possédait les meilleures armes et les armures les plus efficaces bénéficiait d'un avantage considérable lors des guerres. La capacité d'attaquer ou de défendre un territoire était souvent déterminée par les compétences des métallurgistes de l'armurerie.
La fusion et l'alliage des métaux se sont développés au fur et à mesure que la technologie progressait. Au cours de la révolution industrielle, les chaînes de montage ont exigé la constance des matériaux et une fréquence régulière de réapprovisionnement. Aux États-Unis, les aciéries géantes, avec leurs métaux en fusion que l'on pouvait voir briller à des kilomètres de distance, ont joué un rôle essentiel dans la création des modes de transport qui ont ouvert le continent, puis le monde.
Au début des années 20th siècle, la radio et la télévision ont commencé à intégrer l'utilisation de tubes à vide, tandis que l'ampoule électrique nécessitait la création d'un vide autour d'un élément électrisant - généralement du tungstène. À peu près à la même époque, des expériences avec des fours à vide ont commencé à montrer la possibilité d'applications industrielles et, en 1929, la Raytheon Corporation a passé sa première commande pour un four à vide.
En 1959, Harold Ipsen a expérimenté son propre four à vide à Rockford, dans l'Illinois. Ipsen conçoit des zones chaudes, résout des problèmes de trempe et expérimente des gaz inertes pour éliminer efficacement l'oxygène et la vapeur d'eau. Il comprend que la technologie des fours sous vide va devenir une force à prendre en compte.
Les fours à vide étaient capables de chauffer une pièce métallique pour modifier sa structure en treillis afin de la durcir, de la vieillir ou de la détendre, ou de lier un métal à un autre métal par des procédés tels que le brasage. L'élimination de l'oxygène et de l'eau permet d'éviter la rouille et d'autres oxydes métalliques, et les pièces traitées thermiquement sous vide en ressortent propres et brillantes. Plus le vide est efficace, plus les pièces sont propres et brillantes.
Dans les années 1960, la course à l'espace a fait exploser la demande d'alliages métalliques de précision et l'utilisation de métaux rares et exotiques. Les technologies de traitement thermique sous vide ont été utilisées pour garantir que les pièces puissent être créées avec des niveaux élevés de précision et de fiabilité. Lorsqu'il s'agit de voyages spatiaux habités, la prévisibilité et la fiabilité sont essentielles.
Les applications de pièces propres et fiables ont également trouvé leur place en médecine, en aidant à résoudre le problème de la détérioration des articulations, en particulier des genoux et des hanches. La capacité de créer des articulations de remplacement durables à partir d'alliages de cobalt-chrome, de titane, de zirconium et de nickel qui sont propres même au niveau microscopique a fait des fours à vide une ressource médicale essentielle.
Le contrôle précis dont dispose un four sous vide pour assurer une meilleure uniformité d'un processus à l'autre, pour gérer le brasage de géométries complexes, pour gérer le déalliage, pour contrôler les phases alpha et bêta et pour maintenir un contrôle efficace de la profondeur de la cémentation et de la nitruration rend le four sous vide essentiel pour les industries qui dépendent de niveaux élevés d'uniformité avec des qualités métallurgiques très spécifiques.
Les fabricants ont constaté que les pièces traitées dans un four sous vide n'avaient souvent pas besoin d'un nettoyage post-traitement approfondi ou d'un usinage supplémentaire. Il n'était pas nécessaire de sabler ou de polir les pièces traitées dans un four sous vide. La dépendance à l'égard des huiles de trempe, de l'acétylène ou des générateurs de gaz endothermiques était réduite. Le processus, principalement alimenté par des éléments chauffants électriques internes avec une température extérieure contrôlée par un système de recirculation de l'eau, ne comporte pas de flammes nues ni de fumées ou de suie. Avec les fours à vide, les installations de traitement thermique peuvent être des entrepôts propres, à température contrôlée, avec beaucoup moins de problèmes d'impact sur l'environnement.
Pourquoi utiliser des fours à vide ? Parce que la technologie des fours à vide nous aide à trouver des moyens d'aller plus loin et de vivre plus longtemps que jamais. Et parce que l'entreprise humaine la plus réussie commencera toujours par donner à nos visionnaires, ingénieurs, concepteurs et opérateurs la meilleure technologie possible.
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