غرفة تفريغ حرارية

أنواع غرف الفراغ الحرارية

غرفة الفراغ الحرارية هي مساحة مغلقة تحاكي ظروف الفضاء الخارجي. تختلف أنواع غرف الفراغ حسب بنيتها وطريقة استخدامها.

• غرفة الفراغ الصندوقية:

  هذه غرفة كبيرة على شكل صندوق. عادةً ما يتم وضع غرفة الفراغ الصندوقية بشكل أفقي. يوجد غطاء يمكنه تغطية أعلى الغرفة واكتشافه. تعد غرفة الفراغ الصندوقية مثالية لتعريض أجسام صغيرة أو مسطحة نسبياً للفراغ. يسهل الغطاء من إجراء العمليات التي تتطلب إعدادًا سريعًا وسهلاً أو تغييرات سريعة بين العينات.

• غرفة الفراغ الكروية:

  تتميز غرفة الفراغ الكروية بشكلها الكروي وتختلف أحجامها. هذه الغرفة تشبه القبة المغلقة. إن استخدام غرفة كروية يكون أكثر كفاءة عند محاولة توزيع درجة الحرارة أو الضغط بالتساوي داخل الغرفة. ذلك لأن الشكل الدائري يميل إلى امتلاك نسبة سطح إلى حجم ثابتة. يساهم ذلك بسهولة في تدفق موحد واتصال موحد، مما يؤدي إلى ردود فعل متطابقة ونتائج متساوية لأي عينة داخل الكرة.

• غرفة الفراغ الأسطوانية:

  تبدو غرفة أسطوانية كأنبوب أو مستطيل بأطراف مستديرة. غالباً ما يكون القاعدة مسطحة. غالبًا ما يعزز تصميم الغرفة الأسطوانية التوزيع والتدفق المتساوي للمواد أو الحرارة. تستخدم غرف الفراغ الأسطوانية غالبًا لأي تعرض اتجاهي أو متساو للعينات، مثل اختبار المواد أو إزالة الغازات.

• غرفة الفراغ الدوارة:

  في غرفة الفراغ الدوارة، يتم وضع جسم في مساحة محكمة الغلق. ميزة الدوران تعني أن الجسم يمكنه التحرك أو الدوران بحركة دائرية ثابتة. تعرض العملية جوانب مختلفة من الجسم بشكل موحد. يمكن أن يساعد ذلك في التعرض المتساوي للغازات أو أي عناصر أخرى. كما يسمح بالطلاء أو التجفيف المتساوي. في بعض الأحيان، يمكن استخدام غرفة الفراغ الدوارة مع جهاز ميكانيكي أو إلكتروني آخر لإنشاء جهاز أكثر تعقيدًا ومتعدد الوظائف.

مواصفات غرف الفراغ الحرارية وصيانتها

تختلف مواصفات غرف الفراغ الحرارية حسب النماذج المستخدمة في الصناعات المختلفة. مواصفات غرف الفراغ الرئيسية هي كما يلي:

• الأحجام

  تتوفر غرف الفراغ الحرارية بأحجام مختلفة. قد تكون الغرف التجريبية الأصغر قطرها وارتفاعها 3 أقدام أو أقل. بينما تحتوي النماذج التجارية واسعة النطاق على أقطار وارتفاعات تتراوح بين 8 إلى 15 قدمًا أو أكثر.

• الضغط

  تعمل غرف الفراغ الحرارية عند ضغوط مختلفة. يعد الضغط الجوي العادي البالغ 101.3 كيلو باسكال ضغطًا قياسيًا. قد يكون لدى النماذج الأخرى ضغط جزئي حول أو أقل من الضغط الجوي المتوسط، مثل 53.3 كيلو باسكال أو 27.7 كيلو باسكال. تذهب غرف الفراغ العالية إلى مستوى أقل، حوالي 1.3 × 10^(-3) كيلو باسكال، لإنشاء ظروف تشبه الفضاء الخارجي.

• درجة الحرارة

  يمكن لبعض غرف الاختبار ذات الفراغ الحراري تحمل درجات حرارة شديدة البرودة تتراوح من حوالي -70 درجة مئوية إلى حوالي -174 درجة مئوية. يمكن للآخرين تحمل الحرارة الشديدة وحتى اللهب من حوالي 1000 درجة مئوية إلى 1200 درجة مئوية. تحتوي بعض الغرف على ميزات درجة حرارة متطرفة مزدوجة.

• المواد

  تُصنع معظم غرف الفراغ الحرارية من الفولاذ المقاوم للصدأ لأنها لا تصدأ. تُصنع بعضها من سبائك الألومنيوم لتخفيف وزنها، وبعضها مصنوع من مواد غريبة أكثر، مثل درع الحرارة الفينولي الكربوني.

تعد صيانة غرف الفراغ الحرارية أمرًا بالغ الأهمية لأنها تضمن بقاء المعدات فعالة لسنوات عديدة. إليك بعض نصائح الصيانة:

• الفحوصات الدورية لأختام الأبواب

  يجب على المستخدمين فتح غرف الفراغ الحرارية بعناية بعد كل اختبار. يجب فحص أختام الأبواب بحثًا عن البلى أو التلف. إذا لاحظوا أي شذوذ، فيجب استبدال الأختام أو إصلاحها على الفور. يساعد هذا في منع معظم مشاكل تسرب الفراغ التي يواجهها المستخدمون.

• معايرة أجهزة التحكم والقياس

  يجب على المستخدمين الحفاظ على دقة نتائج الاختبار من خلال معايرة نظام التحكم في درجة حرارة غرفة الفراغ الحرارية ومقاييس الضغط بشكل روتيني. اتبع توصيات الشركة المصنعة لمعايرة الجهاز بشكل صحيح والالتزام بالجدول الزمني.

• تنظيف نظام الغرفة الروتيني

  يمكن أن تتراكم الحطام أو بقايا عينة الاختبار بسرعة في غرف الفراغ الحرارية مع مرور الوقت. لذلك، فإن تنظيف نظام الغرفة أمر بالغ الأهمية. يساعد ذلك في تجنب التلوث ويضمن نقل الحرارة بكفاءة، وتدفق الغاز، ووظيفة مضخة الفراغ بشكل صحيح.

• صيانة مضخة الفراغ

  لا تحتوي بعض غرف الفراغ الحرارية فقط على مضخة فراغ مدمجة. معظمها منفصلة. مضخة الفراغ المنفصلة التي تشترك في احتياجات الدعم والصيانة. سيكون لها فلاتر مختلفة، وتغيير الزيت، واحتياجات التشحيم على عكس تلك المدمجة. يجب على المستخدمين إنشاء جدول صيانة مناسب لكلا النوعين من المضخات. يجب إجراء فحوصات روتينية على الخراطيم والوصلات لضمان عمل جميع الوظائف بشكل صحيح وعدم وجود تسربات.

سيناريوهات غرف الفراغ الحرارية

تستفيد الفيزياء واستكشاف الفضاء وعلوم المواد بشكل أساسي من غرف الفراغ الحرارية، لكنها ستجد استخدامًا في مختلف الصناعات.

• الإلكترونيات ونصف النواقل:

  يعد خبز الفراغ اتجاهًا شائعًا في صناعات تصنيع الإلكترونيات ونصف النواقل. تُعد غرف الفراغ الحرارية مثالية لذلك. يمكنها إزالة الرطوبة وإزالة الغازات التي تُلوث لوحات الدوائر، مما يُحسّن من الجودة والموثوقية.

• اختبارات الفضاء الجوي والسيارات:

  يُصبح إجراء اختبارات الشيخوخة المتسارعة على المواد لصناعات السيارات والفضاء الجوي أمرًا سهلاً مع غرف الفراغ الحرارية. بدلاً من انتظار أشهر أو سنوات للحصول على النتائج، يمكن للمسوقين تسريع العملية وتقييم كيف من المحتمل أن تؤدي المواد في العالم الحقيقي.

• إزالة الغازات وإزالة الماء من المواد:

  تُعد غرف الفراغ الحرارية ذات قيمة لا تقدر بثمن لإزالة الغازات وإزالة الماء من المواد في مختلف الصناعات، بما في ذلك الأدوية، والسيراميك، والمواد اللاصقة. من خلال تطبيق الحرارة والفراغ، تُزيل هذه الغرف بشكل فعال الغازات المحاصرة والرطوبة من العينات، مما يُحسّن من نقاء المنتج وأدائه.

• إزالة الرطوبة السريعة:

  تتطلب الصناعات مثل معالجة الأغذية، ومستحضرات التجميل، وتصنيع المواد الكيميائية غالبًا إزالة الرطوبة السريعة لتمديد مدة صلاحية المنتجات ومنع تلفها. تُوفر غرف الفراغ الحرارية طريقة سريعة وفعالة لتجفيف المنتجات، مما يُمكّن الشركات من الحفاظ على الجودة وتلبية مطالب العملاء.

كيفية اختيار غرف الفراغ الحرارية

عند اختيار غرفة فراغ حرارية للبيع، يجب على المشترين أولاً مراعاة التطبيق المقصود. قد تختلف ميزات غرفة الفراغ الحرارية، وحجمها، ومواصفاتها حسب التطبيق المقصود. على سبيل المثال، عند إجراء اختبارات المواد باستخدام غرف الفراغ الحرارية، سيحتاج المشترون إلى الحصول على غرفة ذات مساحة كافية لحمل العينات.

بعد ذلك، يجب على المشترين أيضًا مراعاة نطاق درجة الحرارة ودرجة التجانس في غرفة الفراغ الحرارية. غالبًا ما تُطلب ظروف درجة حرارة قصوى في بعض التجارب. لذلك، سيحتاج المشترون إلى اختيار غرف فراغ حرارية يمكنها تحقيق وتيرة نطاقات درجة حرارة محددة مع تجانس عالٍ.

يُعد حجم غرفة الفراغ الحرارية أيضًا اعتبارًا مهمًا للمشترين. يجب على المشترين تحديد حجم وهندسة غرفة الفراغ الحرارية المطلوبة لعيناتهم أو معداتهم. بالإضافة إلى ذلك، يجب على المشترين الانتباه إلى مستوى الفراغ في غرفة الفراغ الحرارية. في بعض التجارب، تُطلب ضغوط هواء عالية جدًا أو منخفضة جدًا. نتيجة لذلك، يجب على المشترين اختيار غرف فراغ حرارية يمكنها تحقيق والحفاظ على مستويات الفراغ المطلوبة باستخدام مقاييس الضغط ونظم التحكم المناسبة.

علاوة على ذلك، يجب على المشترين اختيار غرف فراغ حرارية تحتوي على أنظمة تحكم في درجة الحرارة مناسبة. يشمل ذلك عناصر التسخين / التبريد ودوائر التحكم، التي تُمكنها من تحقيق والحفاظ على نطاقات درجة الحرارة المطلوبة. يجب على المشترين أيضًا مراعاة مواد البناء لغرفة الفراغ الحرارية. يجب عليهم اختيار غرف فراغ حرارية مصنوعة من مواد يمكنها تحمل الفراغ العالي، ودرجة الحرارة، والظروف البيئية.

إذا تم استخدام غرف فراغ حرارية متعددة، يجب على المشترين الحصول على أكثر من غرفة فراغ حرارية ذات خصائص مماثلة. سيسمح لهم ذلك بضمان الاتساق عبر جميع الوحدات وتبسيط التدريب والتشغيل والصيانة.

الأسئلة الشائعة

س1: ما هي أحدث اتجاهات غرف الفراغ الحرارية في الصناعة؟

ج1: يتجه الاتجاه نحو غرف أكبر ومضخات ذات أداء أعلى، مع لوحات تحكم رقمية تحتوي على واجهات تعمل باللمس لبرمجة أسهل. تتوفر الآن المزيد من الخيارات للتكنولوجيا الخضراء، مثل استخدام موارد طبيعية أقل أثناء الاختبارات والسخانات الموفرة للطاقة.

س2: ما هي بعض التحديات التي تواجه صناعة غرف الفراغ الحرارية؟

ج2: تُعد التكلفة العالية لغرف اختبار الفراغ الحرارية منخفضة المستوى أمرًا صعبًا على الشركات الصغيرة شرائها. توجد أيضًا فجوة في المهارات، مع وجود عدد أقل من الفنيين الذين يعرفون كيفية صيانة وإصلاح غرف الفراغ الحرارية المتقدمة. مع ازدياد هذه الأجهزة تقنية، تزداد الحاجة إلى برامج تدريب وشهادات مناسبة للفنيين.

س3: كيف يمكن للمشترين من الشركات تحديد موردين موثوق بهم لغرف الفراغ الحرارية؟

ج3: يمكن للمشترين من الشركات العثور على موردين موثوق بهم من خلال النظر إلى المراجعات عبر الإنترنت، والتحقق من شهادة ISO والعضوية في جمعيات الصناعة، وطلب المراجع من الشركات الأخرى التي استخدمت المورد من قبل. من المستحسن أيضًا زيارة مرافق المورد لمشاهدة عملياته شخصيًا وطرح أسئلة تقنية لتقييم خبرة المورد ودعم العملاء.