ধাতু বা সিরামিক উপকরণ গরম করার কথা কল্পনা করুন একটি সম্পূর্ণ বায়ুহীন পরিবেশে। এটি ঠিক যা শিল্প পরিবেশে ভ্যাকুয়াম চুল্লি সম্পন্ন করে। একটি উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশ তৈরি করে,এই বিশেষায়িত চুলাগুলি অক্সিডেশনের মতো প্রচলিত গরম করার প্রক্রিয়াগুলির সাথে সম্পর্কিত সাধারণ সমস্যাগুলি দূর করেএর ফলস্বরূপ উচ্চ-নির্ভুলতা, উচ্চ-মানের উপাদান প্রক্রিয়াজাতকরণ যা আধুনিক উত্পাদন এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণায় উভয়ই অপরিহার্য হয়ে উঠেছে।
সংজ্ঞা এবং অপারেটিং নীতিমালা
একটি ভ্যাকুয়াম চুলা একটি শিল্প চুলা যা একটি উচ্চ-ভ্যাকুয়াম পরিবেশ তৈরি এবং বজায় রাখার ক্ষমতা দ্বারা চিহ্নিত হয়, সাধারণত ভ্যাকুয়াম পাম্প সিস্টেমের মাধ্যমে অর্জন করা হয়।এই খালি স্থান workpieces annealing সহ বিভিন্ন তাপীয় প্রক্রিয়া জন্য সঠিক তাপমাত্রা গরম করা সম্ভবভ্যাকুয়াম পরিবেশে উপাদানগুলির মূল রাসায়নিক রচনা এবং পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলি অক্সাইডেশন, ডিকার্বুরাইজেশন প্রতিরোধ করে,এবং উচ্চ তাপমাত্রায় অন্যান্য প্রতিক্রিয়া.
ভ্যাকুয়াম ফার্নেসের প্রধান সুবিধা
ভ্যাকুয়াম তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ কয়েকটি উল্লেখযোগ্য সুবিধার কারণে প্রচলিত পদ্ধতি থেকে পৃথকঃ
-
অক্সিডেশন এবং ডিকার্বুরাইজেশন প্রতিরোধঃউচ্চ তাপমাত্রায় ধাতুগুলি বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেনের সাথে সহজে প্রতিক্রিয়া করে, পৃষ্ঠের অক্সাইড গঠন করে যা উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং চেহারা হ্রাস করে। ভ্যাকুয়াম পরিবেশ এই প্রতিক্রিয়া দূর করে,পৃষ্ঠের অখণ্ডতা এবং রাসায়নিক রচনা বজায় রাখা.
-
সংক্ষিপ্ত কনভেক্টিভ তাপ ক্ষতিঃবায়ু পরিবেশে, তাপ কনভেকশন স্রোতের মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে, তাপমাত্রা অসঙ্গতি সৃষ্টি করে যা প্রক্রিয়াজাতকরণের গুণমানকে হ্রাস করে। ভ্যাকুয়াম অবস্থা কনভেক্টিভ ক্ষতি হ্রাস করে,অভিন্ন তাপমাত্রা বিতরণ নিশ্চিত করা.
-
দূষণ দূরীকরণঃধুলো এবং তেল সহ বায়ুমণ্ডলীয় দূষণকারীগুলি উত্তপ্ত উপকরণগুলিতে জমা হতে পারে। ভ্যাকুয়াম পরিবেশ এই অমেধ্যগুলি বাদ দিয়ে উপাদান বিশুদ্ধতা বজায় রাখে।
-
অস্থায়ী অশুচিতা অপসারণঃভ্যাকুয়াম পাম্পিং সিস্টেমগুলি সক্রিয়ভাবে ভয়াবহ জৈব যৌগগুলি সহ কম ফুটন্ত পয়েন্টের দূষণকারীগুলিকে উপাদানগুলি থেকে নিষ্কাশন করে, বিশুদ্ধতা আরও বাড়ায়।
-
সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণঃউন্নত নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা বিভিন্ন প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়।
সিস্টেম উপাদান
একটি স্ট্যান্ডার্ড ভ্যাকুয়াম ফার্নেস বেশ কয়েকটি সমালোচনামূলক উপসিস্টেম নিয়ে গঠিতঃ
-
চেম্বার:স্টেইনলেস স্টীল বা কার্বন স্টিলের মতো উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী উপকরণ থেকে নির্মিত, ভ্যাকুয়াম-নিরাপদ চেম্বারটি প্রক্রিয়াজাতকরণের পরিবেশ বজায় রাখে।
-
গরম করার ব্যবস্থাঃলক্ষ্যমাত্রা তাপমাত্রা অর্জনের জন্য প্রতিরোধ, অনুঘটক বা বিকিরণ উত্তাপ পদ্ধতি ব্যবহার করে তাপীয় কোর।
-
ভ্যাকুয়াম সিস্টেমঃভ্যাকুয়ামের অবস্থা প্রতিষ্ঠা ও বজায় রাখার জন্য পাম্প (যান্ত্রিক, প্রসার বা আণবিক), গেজ এবং ভালভ একত্রিত করা।
-
শীতল সিস্টেমঃজল, তেল, বা গ্যাস মিডিয়া ব্যবহার করে দ্রুত নিষ্কাশন প্রক্রিয়া।
-
কন্ট্রোল সিস্টেম:তাপীয়, ভ্যাকুয়াম এবং শীতল অপারেশনগুলির স্বয়ংক্রিয় ব্যবস্থাপনা।
শ্রেণীবিভাগ ব্যবস্থা
গরম করার পদ্ধতিঃ
-
প্রতিরোধ-গরমঃনিম্ন থেকে মাঝারি তাপমাত্রা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বৈদ্যুতিক উপাদান গরম
-
ইন্ডাকশন-গরমঃদ্রুত পৃষ্ঠ চিকিত্সার জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক গরম
-
রেডিয়েশন-গরমঃঅভিন্ন উচ্চ তাপমাত্রা প্রক্রিয়াকরণের জন্য ইনফ্রারেড উপাদান
আবেদনের মাধ্যমেঃ
- ভ্যাকুয়াম অ্যানিলিং ফার্নেস (স্ট্রেস রিলেভ এবং ডক্টিলিটি বৃদ্ধি)
- ভ্যাকুয়াম লেজিং সিস্টেম (ধাতু সংযোগ)
- ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং ওভেন (পাউডার ধাতুবিদ্যার একত্রীকরণ)
- ভ্যাকুয়াম quenching এবং tempering সিস্টেম (কঠোরতা এবং toughness অপ্টিমাইজেশান)
তাপমাত্রা পরিসীমা অনুযায়ীঃ
- নিম্ন তাপমাত্রা (<400°C): শুকানো এবং ডিগ্যাসিং
- মাঝারি তাপমাত্রা (400-1000°C): অ্যানিলিং এবং ব্রেইজিং
- উচ্চ তাপমাত্রা (>1000°C): সিনট্রেশন এবং শক্তীকরণ
শিল্প ও বৈজ্ঞানিক প্রয়োগ
ভ্যাকুয়াম থার্মাল প্রসেসিং একাধিক সেক্টরে সমালোচনামূলক ফাংশন পরিবেশন করেঃ
-
এয়ারস্পেসঃটারবাইন ব্লেড, জ্বলন চেম্বার এবং অন্যান্য উচ্চ-পারফরম্যান্সের উপাদানগুলির উত্পাদন যা ব্যতিক্রমী তাপমাত্রা প্রতিরোধের এবং অক্সিডেশন স্থিতিশীলতার প্রয়োজন।
-
অটোমোটিভ:ড্রাইভট্রেনের উপাদান যেমন গিয়ার এবং বিয়ারিং তৈরি করা যা পরিধান প্রতিরোধের ক্ষমতা এবং ক্লান্তি শক্তি বাড়ায়।
-
ইলেকট্রনিক্স:উচ্চতর বিশুদ্ধতা এবং নির্ভরযোগ্যতার সাথে সেমিকন্ডাক্টর এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরি করা।
-
মেডিকেল:ক্ষয় প্রতিরোধের অপ্টিমাইজড সঙ্গে জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ ইমপ্লান্ট তৈরি।
-
সরঞ্জামঃপ্লাস্টিক ইনজেকশন এবং ধাতু ঢালাই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য টেকসই ছাঁচনির্মাণ
-
গবেষণা:উপকরণ বিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য নিয়ন্ত্রিত পরিবেশ প্রদান।
বিশেষায়িত প্রক্রিয়াকরণ কৌশল
ভ্যাকুয়াম অ্যানিলিং
এই স্ট্রেস-আলোচনার প্রক্রিয়াটি পৃষ্ঠের অক্সিডেশন প্রতিরোধের সময় উপাদানটির নমনীয়তা এবং অনমনীয়তা বাড়ায়। অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে নির্ভুল উপাদান উত্পাদন এবং ঝালাই কাঠামোর চিকিত্সা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
ভ্যাকুয়াম ব্রেইজিং
অক্সিজেন-মুক্ত পরিবেশ জেট ইঞ্জিন, ইলেকট্রনিক প্যাকেজ এবং চিকিৎসা সরঞ্জামগুলির সমালোচনামূলক সমাবেশগুলির জন্য উচ্চতর ধাতুবিদ্যার বন্ধন তৈরি করে।
ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং
এই পাউডার কনসোল্ডেশন পদ্ধতিতে কাটিয়া সরঞ্জাম এবং পরিধান প্রতিরোধী অংশগুলির জন্য সিমেন্টযুক্ত কার্বাইড এবং প্রযুক্তিগত সিরামিকের মতো উপকরণ থেকে ঘন উপাদান তৈরি করা হয়।
সমালোচনামূলক প্রক্রিয়া পরামিতি
সফল ভ্যাকুয়াম তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ নিম্নলিখিত সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের উপর নির্ভর করেঃ
- গরম করার তাপমাত্রা (উপাদান-নির্দিষ্ট, বিকৃতি এড়ানো)
- ভিজানোর সময় (রূপান্তরের জন্য পর্যাপ্ত, শস্যের বৃদ্ধি এড়ানো)
- শীতল হারের (সর্বশেষ মাইক্রোস্ট্রাকচার নির্ধারণ)
- ভ্যাকুয়াম স্তর (ব্যালেন্সিং গুণমান এবং অপারেটিং খরচ)
প্রযুক্তিগত বিবর্তন
ভবিষ্যতের উন্নয়নগুলি নিম্নলিখিত বিষয়গুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেঃ
- দূরবর্তী পর্যবেক্ষণ ক্ষমতা সহ বুদ্ধিমান অটোমেশন
- উন্নত উষ্ণায়ন এবং বিচ্ছিন্নতা অন্তর্ভুক্ত করে শক্তি-কার্যকর নকশা
- পরিবেশগতভাবে টেকসই অপারেশন
- বিভিন্ন প্রক্রিয়াকরণের চাহিদা মেটাতে মাল্টিফাংশনাল সিস্টেম
যেমন উৎপাদন চাহিদা ক্রমবর্ধমান পরিশীলিত হয়, ভ্যাকুয়াম চুলা প্রযুক্তি বিকশিত অব্যাহত,শিল্প ও বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্রে আরও সুনির্দিষ্ট এবং দক্ষ তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ সমাধান সরবরাহ করা.