A brasagem a vácuo depende de bombas especializadas para criar e manter o ambiente de alto vácuo necessário para unir metais e cerâmicas sem oxidação.O processo utiliza normalmente uma combinação de bombas mecânicas (como bombas de palhetas rotativas ou de parafuso) para a evacuação inicial, seguidas de bombas de alto vácuo (como bombas de difusão de óleo ou turbomoleculares) para atingir os níveis de pressão necessários.Estes sistemas asseguram condições óptimas para o fluxo de metal de adição e juntas fortes e limpas em aplicações que vão desde componentes aeroespaciais a dispositivos médicos.
Pontos-chave explicados:
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Bombas de vácuo primárias (fase de desbaste)
- Bombas de palhetas rotativas:Normalmente utilizadas para a evacuação inicial, estas bombas reduzem a pressão dos níveis atmosféricos para cerca de 10^-2 mbar.São robustas e económicas para a remoção de gases a granel.
- Bombas de parafuso:Oferecem um funcionamento a seco (sem óleo), reduzindo os riscos de contaminação.Ideal para aplicações que requerem ambientes limpos, como a brasagem médica ou de semicondutores.
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Bombas de alto vácuo
- Bombas Roots (Bombas de reforço):Emparelhadas com bombas primárias para aumentar a velocidade de evacuação e atingir níveis de vácuo intermédios (~10^-3 mbar).Fazem a ponte entre as fases de desbaste e de alto vácuo.
- Bombas de difusão de óleo:Geram vácuo elevado (10^-6 a 10^-8 mbar) utilizando jactos de vapor de óleo aquecido.Requerem o apoio de bombas mecânicas e são adequadas para fornos de grande volume.
- Bombas turbomoleculares:Utilizam rotores de alta velocidade para obter um vácuo ultra-elevado (10^-9 mbar).Mais limpas do que as bombas de difusão de óleo, mas mais caras, são frequentemente utilizadas em indústrias de precisão como a aeroespacial.
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Integração de sistemas
- As configurações de várias fases combinam bombas para equilibrar a eficiência e o custo.Por exemplo, uma bomba de palhetas rotativas (desbaste) + bomba Roots (intermédia) + bomba de difusão de óleo (alto vácuo).
- Os sistemas modernos podem integrar máquina de prensagem a quente por vácuo para controlo simultâneo da pressão e da temperatura, melhorando a densidade e a resistência das juntas.
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Considerações sobre o material
- A seleção da bomba depende dos materiais de brasagem (por exemplo, o titânio requer vácuo ultra-elevado para evitar a oxidação).
- As bombas secas (parafuso/turbomolecular) são preferidas para metais reactivos ou cerâmicas para evitar a contaminação por óleo.
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Factores operacionais
- Manutenção:As bombas à base de óleo necessitam de mudanças regulares de fluido; as bombas secas reduzem o tempo de inatividade.
- Eficiência energética:As bombas turbomoleculares consomem menos energia do que as bombas de difusão em vácuo elevado sustentado.
Ao compreenderem estes tipos de bombas e as suas funções, os compradores podem adaptar os sistemas às necessidades específicas de brasagem - quer dêem prioridade à limpeza, à velocidade ou aos níveis de vácuo finais.A configuração correta garante uma qualidade repetível na união de materiais avançados.
Tabela de resumo:
| Tipo de bomba | Função | Gama de pressão | Ideal para |
|---|---|---|---|
| Bombas de palhetas rotativas | Evacuação inicial (desbaste) | 10^-2 mbar | Remoção económica de gás a granel |
| Bombas de parafuso | Desbaste a seco, sem óleo | 10^-2 mbar | Ambientes limpos (médicos, semicondutores) |
| Bombas Roots | Reforço de vácuo intermédio | 10^-3 mbar | Evacuação mais rápida entre fases |
| Bombas de difusão de óleo | Geração de vácuo elevado | 10^-6 a 10^-8 mbar | Fornos de grande volume |
| Bombas turbomoleculares | Vácuo ultra-alto | 10^-9 mbar | Indústrias de precisão (aeroespacial) |
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