Využití vakua v průmyslu – Průmyslové-vakuum.cz

Jak se využívá tlaková síla a energie vakua ve výrobních procesech?

Na tomto webu najdete přehled nejčastějších aplikací vakua a tlaku v různých průmyslových odvětvích, včetně výzkumných laboratoří.

Co je vakuum?

 

Vakuum je podle Wikipedie prázdný prostor s velmi malou hustotou částic. V technické praxi se jim rozumí prostor, v němž je tlak plynu podstatně nižší než při normálním atmosférickém tlaku (podtlak). Teoretická fyzika používá pojem „dokonalé vakuum“, což je stav systému s nejnižší možnou energií.  V ideálním případě označuje termín vakuum takový fyzikální stav, v němž není přítomná žádná částice, a to jak hmoty (např. elektrony, protony apod.), tak ani záření (např. fotony). Jedná se tedy o část prostoru, která neobsahuje hmotu, může však do ní zasahovat fyzikální pole, např. gravitační.

O vakuu neobsahujícím pole se mluví jako o prázdném prostoru. Podle kvantové teorie však ani prostor bez jakékoliv hmoty není úplně prázdný, ale probíhá v něm mnoho procesů, jako například kvantově-mechanické fluktuace, tvorba párů částic a antičástic. Tyto kvantové jevy souvisí s principem neurčitosti. Na jejich základě se hovoří o tzv. vakuové energii.

Prostředkem k získávání vakua je zdroj, který nazýváme vývěva.

Stupně vakua a jeho použití:

Typ vakuaMaximální tlak (mbars)Minimální tlak (v mbars)Molekuly na cm³
Hrubé vakuum110−31019 – 1016
Jemné vakuum1 – 10−31 – 10−31016 – 1013
Vysoké vakuum10−310−71013 – 109
Ultra vysoké vakuum10−710−1210−19 – 104
Extrémně vysoké vakuum<10−1210−12<104

Vývěvy lze aplikovat v různých v průmyslových odvětvích, jako jsou laboratoře, lékařský průmysl, balení potravin a chemický průmysl.

  • Pokud se váš požadavek týká zemědělsko-potravinářského průmyslu, sušení, vakuové metalurgie nebo destilace, budete potřebovat hrubé vakuum. Jde o chemicky netečné prostředí, které brání oxidaci žhavých součástí, a proto se používá v elektrotechnice (výbojky, žárovky), ve strojírenství (vakuový ohřev, tavení, sváření, pájení) a podobně. Dosahuje se zpravidla pomocí mechanických vývěv a měří termickými aj. vakuometry. Hrubé vakuum umí vytvářet vodokružné vývěvy, šroubové vývěvy a zubové vývěvy. 
  • Jemné vakuum poskytuje kromě toho delší střední volnou dráhu částic, která umožňuje jisté typy výbojů, a proto se používá v elektronice (vakuové a rentgenové výbojky, čisté technologie, vakuové napařování a podobně). Vytváří se mechanickými nebo difuzními vývěvami a měří ionizačními vakuometry. Jemné vakuum vytváří jednostupňové i dvoustupňové rotační olejové vývěvy.
  • Pokud se zajímáte o vakuového míchání nebo svařování paprskem, doporučujeme se zaměřit na vysoké vakuum, které poskytuje ještě delší volné dráhy a používá se proto hlavně v elektronice. Například ve vakuových elektronkách a obrazovkách a při výrobě polovodičů. Vytváří se turbomolekulárními, difuzními, sorpčními, nebo iontovými vývěvami.
  • Ultra vysoké a extrémně vysoké vakuum umožňuje dosáhnout a zachovat čistý povrch materiálů po dlouhou dobu a zkoumat jeho vlastnosti bez narušení molekulami zbytkové atmosféry v systému. Vytváří se iontově absorpčními či kryogenními vývěvami či několika stupňovými sestavami mechanických vývěv. Vyžaduje speciální materiály a technologie. Vyskytuje se ve vesmírném prostoru za hranicemi zemské atmosféry.  Používá se například v urychlovačích částic, hmotnostních spektrometrech či v tokamacích, které vyžadují tlak mezi 10-3 a 10 -4 mbar.

Vakuum podle kvality: Průmyslové vs. Laboratorní vakuum

  • Potřebujete vakuové zařízení odolné vůči nečistotám do výrobního procesu? Nevadí vám olej pro mazání vývěv? Zvolte hrubé procesní vakuum.
  • Pracujete v laboratorním prostředí? Požadujete čisté vakuum pro výzkumné experimenty a pokusy? Nechcete vakuum kontaminované olejovými výpary? Požadujte čisté laboratorní vakuum pro výzkumné experimenty a pokusy?

Vyberte průmyslové odvětví, ve kterém působíte: