Buồng chân không (phần 1)

[Sản xuất] – Buồng chân không (phần 1)

Kiến thức 0 Bình luận

Bạn có bao giờ tưởng tượng được rằng một không gian không khí mất áp suất có thể mang lại sự thay đổi đáng kinh ngạc cho cả thế giới xung quanh chúng ta? Buồng chân không, một khoảng không trống trong không gian, đã và đang trở thành một công cụ quan trọng không chỉ trong ngành sản xuất và nghiên cứu mà còn trong hàng loạt các ngành công nghiệp khác nhau. Trong bài viết này, các bạn cùng COMIT khám phá sâu hơn về thế giới đầy kỳ diệu của buồng chân không nhé!

Buồng chân không là gì?

Buồng chân không là gì? Đây là nơi loại bỏ không khí và áp suất khỏi một không gian hạn chế để thử nghiệm tác động của chân không lên các bộ phận, vật liệu, thành phần và bộ lắp ráp. Nó cũng có thể được sử dụng để kiểm tra hiệu suất của các ứng dụng cho các hoạt động sản xuất. Chúng được thiết kế để chịu đựng áp suất được tạo ra bởi chân không và có khả năng mô phỏng các điều kiện môi trường nơi mà chân không có thể tồn tại.

Trong ngành không gian và hàng không vũ trụ, việc thử nghiệm chân không là cần thiết để xác định khả năng chịu áp suất và chân không của một thành phần trong không gian. Các ngành công nghiệp khác cũng sử dụng thử nghiệm chân không để xác định tính ổn định của bao bì có thể cần phải di chuyển bằng đường hàng không đến các địa điểm khác nhau trên thế giới.

Trong các ứng dụng công nghiệp, cần thiết có các thử nghiệm độ cao lớn, sự khô và khí thoát trong các điều kiện và môi trường chân không kiểm soát và có thể tái tạo. Những loại thử nghiệm này giúp thiết lập chất lượng và độ bền của một sản phẩm.

Các loại buồng chân không

Buồng chân không được thiết kế để phù hợp với nhu cầu của các ngành công nghiệp mà chúng phục vụ. Loại buồng này có thể là loại để đặt trên bàn làm việc để thử nghiệm các bộ phận nhỏ hoặc để sử dụng bởi các nhà sản xuất nhỏ. Các biến thể khác có thể có kích thước lớn như một căn phòng để thử nghiệm các bộ phận máy bay lớn và các thiết bị sử dụng trong không gian.

Là một phần mở rộng của các buồng môi trường, việc thử nghiệm trong buồng chân không có thể là một phần của quy trình có sẵn trên một buồng được thiết kế để thực hiện một loạt các thử nghiệm từ điều kiện khí hậu đến tác động của độ cao. Mặc dù có các loại buồng chân không tiêu chuẩn, chúng cũng có thể được thiết kế đặc biệt để phù hợp với một tập hợp các tiêu chí đã được quy định trước.

Buồng chân không được làm theo nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. Các loại buồng chân không tiêu chuẩn được phân loại thành hình hộp, hình cầu, hình trụ, hình chữ D và hình hủy diệt.

Buồng chân không hình hộp

Có hai loại buồng chân không hình hộp:

Buồng hình hộp chữ nhật

Buồng chân không hình hộp chữ nhật là một thiết bị được thiết kế có hình dạng tương tự hộp chữ nhật. Phiên bản này của buồng chân không thường được sử dụng để thực hiện các thử nghiệm và quá trình liên quan đến chân không. Buồng này có khả năng tạo ra môi trường không khí mất áp suất để kiểm tra tác động của chân không lên các vật liệu, bộ phận hoặc sản phẩm.

Buồng chân không hình hộp chữ nhật thường được xây dựng với thành hình hộp chắc chắn, có khả năng chịu được áp suất chân không. Chúng có thể được sử dụng để thử nghiệm tính ổn định của các sản phẩm trong môi trường không khí thấp áp suất hoặc để tạo điều kiện giống với không gian ngoài trái đất. Buồng này có thể được điều chỉnh để tạo ra các mức áp suất khác nhau để phục vụ các mục đích thử nghiệm cụ thể.

Nhờ vào thiết kế hình hộp chữ nhật, buồng chân không này có khả năng thực hiện nhiều loại thử nghiệm và tạo ra các điều kiện môi trường đa dạng.

Buồng hình khối lập phương

Buồng chân không hình khối lập phương là một thiết bị có hình dạng tương tự khối lập phương, một loại hình hình học có sáu mặt vuông góc và tám góc. Buồng này thường được sử dụng để thực hiện các thử nghiệm và quá trình liên quan đến chân không.

Buồng chân không hình khối lập phương thường có khả năng tạo ra không gian không khí mất áp suất để thử nghiệm tác động của chân không lên các vật liệu, bộ phận hoặc sản phẩm. Thiết kế khối lập phương cung cấp không gian rộng rãi và đồng đều, cho phép các mẫu thử nghiệm lớn hoặc nhiều mẫu nhỏ có thể được đặt bên trong buồng.

Tương tự như các loại buồng chân không khác, buồng hình khối lập phương cũng có thể được điều chỉnh để tạo ra các mức áp suất khác nhau tùy theo mục đích thử nghiệm. Chúng có thể được sử dụng để kiểm tra độ bền và tính ổn định của các sản phẩm trong môi trường chân không hoặc để mô phỏng điều kiện không gian ngoài trái đất.

Với thiết kế hình khối lập phương, buồng chân không này mang lại sự thuận tiện trong việc sắp xếp và thực hiện các thử nghiệm đa dạng trong một không gian rộng lớn và có tính chất đồng đều.

Buồng chân không hình cầu

Buồng hình cầu được sử dụng cho việc thử nghiệm bề mặt, sự pha lên bằng laser và thử nghiệm cực cao với chân không (UHV). Hình dạng cầu cho phép điều chỉnh sự tập trung từ một điểm trên mẫu đến nhiều điểm khác nhau. Buồng hình cầu được trang bị nhiều cổng để cho phép nhiều điểm truy cập khác nhau.

Buồng chân không hình cầu có thiết kế giống như một quả cầu, với bề mặt cong đều xung quanh. Điều này tạo ra không gian trong buồng có tính chất đồng đều và có khả năng tương tác với các mẫu thử nghiệm ở nhiều điểm khác nhau. Buồng hình cầu thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu tính tương thích không gian và môi trường chân không cực cao.

Để cho phép việc tiếp cận và thao tác dễ dàng, buồng chân không hình cầu được trang bị nhiều cổng. Những cổng này cho phép các thiết bị và công cụ được đưa vào buồng từ các hướng khác nhau, giúp tối ưu hóa quá trình thử nghiệm và sử dụng.

Buồng chân không hình trụ

Buồng chân không hình trụ có thể là dạng đứng hoặc nằm ngang. Hình dạng của buồng là một yếu tố quyết định trong việc tiếp cận buồng, trong đó buồng nằm ngang có thể được truy cập thông qua các lỗ ở cả hai đầu, trong khi buồng dạng đứng có thể tiếp cận bằng nhiều cách khác nhau, bao gồm việc nâng buồng ra khỏi cơ sở của nó. Buồng hình trụ được sử dụng để khử khí hoặc kiểm tra rò rỉ helium với đường kính trong khoảng 100 đến 2000 mm.

Buồng chân không hình trụ thường có hình dạng giống như một ống trụ, với bề mặt cong quanh. Loại buồng này có thể có hình dạng dọc hoặc ngang tùy thuộc vào nhu cầu và ứng dụng cụ thể. Buồng chân không hình trụ thường được sử dụng để thực hiện các thử nghiệm khác nhau, bao gồm việc loại bỏ không khí, kiểm tra độ kín, hoặc mô phỏng môi trường không gian.

Buồng chân không hình lục giác

Buồng chân không hình lục giác tương tự buồng chân không hình trụ với một đỉnh hình nón được hàn kín. Chúng có thể được làm từ kim loại hoặc Pyrex tùy thuộc vào loại thử nghiệm và tiêu chí sản phẩm. Chúng có nhiều kích thước khác nhau bao gồm các đệm và ống dẫn. Buồng chân không hình lục giác được sử dụng cho các ứng dụng có nhiệt độ cao. Buồng chân không hình lục giác Pyrex là một buồng chân không trong suốt được gắn trên một tấm đáy kim loại.

Buồng chân không hình lục giác có hình dạng giống một hình hộp lục giác, với một mặt đỉnh được hàn chắc chắn. Chúng có thể được sử dụng để thực hiện các thử nghiệm liên quan đến chân không và nhiệt độ cao. Cấu trúc trong suốt của buồng chân không hình lục giác Pyrex cho phép quan sát các quá trình diễn ra bên trong buồng một cách rõ ràng, trong khi tấm đáy kim loại giúp buồng chịu được áp suất và nhiệt độ cao.

Các ngành công nghiệp sử dụng buồng chân không

Chân không là không gian áp suất thấp, trong đó tất cả các vật chất đã được loại bỏ để tránh ảnh hưởng đến quá trình thử nghiệm hoặc sản xuất. Bằng cách sử dụng bơm chân không, các ngành công nghiệp sản xuất chân không thử nghiệm sản phẩm của họ để xác định rò rỉ, độ bền và ổn định. Giống như buồng môi trường, buồng chân không cung cấp dữ liệu và thông tin quý báu về khả năng của sản phẩm để điều chỉnh và cải thiện chất lượng sản phẩm. Các phòng thử nghiệm đã đạt được bước tiến lớn cho ngành công nghiệp. Chúng cung cấp thông tin về các thông số và giới hạn của sản phẩm, thông tin này được chuyển đến người sử dụng và khách hàng.

Sản xuất

Buồng chân không là một công cụ quan trọng trong quá trình sản xuất. Nó cung cấp dữ liệu để đảm bảo an toàn sản phẩm và làm nổi bật bất kỳ khuyết điểm tiềm năng nào của sản phẩm. Các loại kiểm tra bao gồm xác định rò rỉ hoặc khả năng chống lại điều kiện môi trường có thể chứa chân không.

Một trong những chất gây hại nhất trong quá trình sản xuất là độ ẩm. Bằng cách đưa sản phẩm đang sản xuất vào trong buồng chân không, độ ẩm cùng với các bong bóng không khí vi mô được loại bỏ. Một ứng dụng khác của buồng chân không là việc áp dụng các lớp màng bảo vệ, lớp phủ và hoàn thiện.

Ngành hàng không vũ trụ

Công nghiệp hàng không vũ trụ là gì? Công nghiệp hàng không vũ trụ là một lĩnh vực kỹ thuật và khoa học liên quan đến thiết kế, phát triển, sản xuất, vận hành và nghiên cứu các phương tiện bay và thiết bị được sử dụng để thám hiểm và khám phá không gian ngoài Trái Đất. Đây bao gồm việc phát triển và vận hành tàu vũ trụ, vệ tinh nhân tạo, trạm không gian, và các công cụ, công nghệ để thực hiện các hoạt động như khám phá, nghiên cứu khoa học, quan sát trái đất, và truyền thông không gian. Công nghiệp hàng không vũ trụ đóng góp quan trọng vào sự tiến bộ của khoa học, công nghệ, và kiến thức về vũ trụ.

Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ tận dụng mạnh mẽ buồng chân không do tính chất của môi trường mà sản phẩm của họ phải chịu đựng. Mọi khía cạnh và bộ phận của sản phẩm hàng không vũ trụ phải được kiểm tra và thử nghiệm lại để đảm bảo an toàn và hiệu suất. Điều này bao gồm các ốc vít, bảng điều khiển, công tắc, các linh kiện điện, vật liệu sợi, đệm ghế, khóa và cần cửa.

Các cơ quan giám sát việc sản xuất vật liệu được sử dụng cho tàu vũ trụ và máy bay có yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng của các vật liệu này. Buồng chân không cho phép các nhà nghiên cứu mô phỏng các điều kiện và môi trường bất lợi để xác định chất lượng và giới hạn của các thành phần.

Thực phẩm và đồ uống

Một trong những vấn đề chính của ngành công nghiệp thực phẩm là lãng phí do hỏng hóc hoặc kiểm soát môi trường kém. Các sản phẩm thực phẩm cần phải duy trì ở nhiệt độ cụ thể phải được thử nghiệm để xác định giới hạn của chúng để đảm bảo chất lượng. Ngoài việc giúp thiết lập ranh giới cho sản phẩm thực phẩm, buồng chân không còn có khả năng loại bỏ độ ẩm dư thừa và khí độc hại từ các sản phẩm có thể chứa tạp chất. Lưu trữ lạnh là một phần quan trọng của vận chuyển thực phẩm. Buồng chân không hỗ trợ trong việc tăng tốc quá trình làm nguội, đông lạnh và sấy khô để bảo quản tính toàn vẹn tế bào, hương vị, màu sắc và diện mạo của sản phẩm. Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống được quản lý chặt chẽ bởi nhiều cơ quan và tổ chức để đảm bảo an toàn cho công chúng, điều này làm cho xử lý chân không trở thành một khía cạnh quan trọng trong sản xuất thực phẩm.

Ngành dược phẩm sinh học

Ngành dược phẩm sinh học là một trong những ngành được theo dõi chặt chẽ nhất do tính chất của các sản phẩm. Trong quá trình sản xuất và phát triển, quyết định chính xác phải được đưa ra về nhiều khía cạnh của sản phẩm, bao gồm thời gian tồn tại trên kệ, điểm gặp sự cố và sự nhạy cảm đối với các yếu tố môi trường. Buồng chân không được sử dụng trong ngành công nghiệp ainh học để làm khô, khử khí, tiệt trùng, làm lạnh, chưng cất và tinh chế các loại thuốc. Chúng cũng được sử dụng để bảo quản các mẫu cho nghiên cứu trong môi trường không bị ô nhiễm cũng như hỗ trợ trong việc tạo ra các loại thuốc mới.

Năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời là gì? Năng lượng mặt trời là loại năng lượng được tạo ra từ sự biến đổi của ánh sáng và nhiệt từ Mặt trời. Ánh sáng mặt trời được hấp thụ và chuyển đổi thành điện năng thông qua các thiết bị như tấm pin năng lượng mặt trời (solar panels) để cung cấp điện cho các hệ thống và thiết bị khác nhau. Nhiệt mặt trời cũng có thể được sử dụng để tạo nhiệt để sản xuất nước nóng hoặc làm nhiên liệu như nước nóng sử dụng cho gia đình hoặc công nghiệp. Năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng sạch, bền vững và không gây ô nhiễm môi trường, đóng góp đáng kể vào giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng hóa thạch và giảm lượng khí nhà kính trong môi trường.

Quá trình sản xuất tấm pin mặt trời sử dụng các buồng lắng dược chân không, một phương pháp để tạo một lớp vật chất, trong việc chế tạo các lớp hấp thụ năng lượng mặt trời. Trong hầu hết các trường hợp, quá trình này sử dụng nhiều ngăn chứa để di chuyển vật liệu cơ bản từ một điểm đến một điểm khác. Việc di chuyển vật liệu từ một buồng đến buồng khác thường sử dụng các hệ thống vận chuyển chuyên dụng để sản xuất sản phẩm số lượng lớn. Chân không trong mỗi buồng phải ở mức 10 đến 9 mbar, và điều này phải được duy trì trong thời gian dài. Quy trình sản xuất tấm pin mặt trời sử dụng các buồng chân không lớn hơn và mạnh hơn.

Hóa học

Công nghệ buồng chân không là một phần cần thiết của quá trình sản xuất hóa chất cho các quy trình như chưng cất, polycondensation, khử khí và sản xuất polyurethane. Quá trình chân không cho hóa chất phải duy trì áp suất không đổi để tránh làm hỏng sản phẩm cuối cùng, làm cho nó trở nên vô dụng.

Khoảng chân không cho những buồng này dao động từ 1 đến 10 mbar. Buồng chân không giảm tải nhiệt của vật liệu, điều này đặc biệt cần thiết đối với các vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ. Việc sử dụng buồng chân không trong sản xuất hóa chất là một phương pháp để đảm bảo chất lượng và hiệu suất cao.

Trên bước đường tiến xa của tiến hóa công nghiệp, buồng chân không đã vươn lên như một ngôi sao sáng rực rỡ, làm chói lóa tương lai của sản xuất. Từ việc thử nghiệm sản phẩm cho đến nghiên cứu vật liệu, buồng chân không đã và đang giúp chúng ta tiến thêm một bước gần hơn đến những giải pháp tối ưu và sản phẩm xuất sắc. Và đây chỉ là phần đầu của câu chuyện. Chúng ta hãy cùng tiếp tục hành trình khám phá để bắt nhịp với những phần tiếp theo, nơi chúng ta sẽ tiếp tục đào sâu vào những ứng dụng cụ thể và những tiềm năng không giới hạn của buồng chân không. Hãy cùng COMIT sẵn sàng để đắm chìm trong thế giới tuyệt vời của công nghệ này và để bước chân vào những phần tiếp theo của hành trình thú vị này.