Вакуум в промышленности

В различных областях науки и техники для производства но­вых материалов, приборов и проведения научных исследований применяются технологические процессы, осуществляемые при отсутствии окружающего нас атмосферного воздуха. В некоторых случаях вакуум оказывается наилучшей средой для проведения технологических процессов, в других — более благоприятна спе­циальная газовая атмосфера, часто также сильно разреженная, создаваемая в откачиваемом объекте после предварительной откачки до высокого вакуума.

Вакуумные технологические процессы нашли применение в са­мых разнообразных областях науки и техники. В медицине вакуум необходим для получения витаминов, антибиотиков; в ка­честве лечебной среды — в декомпрессионных установках. Пи­щевая промышленность использует вакуум для сушки и консер­вирования продуктов, опреснения морской воды и производства сахара.

В легкой промышленности металлизация пластмасс, бумаги, тканей, бытовых и оптических зеркал производится в вакууме. Вакуумная кристаллизация, пропитка, сушка в химической про­мышленности позволяют снизить себестоимость и увеличить вы­пуск синтетических материалов, красителей и удобрений.

В металлургии плавка или переплав под вакуумом освобождает металлы от растворенных газов, благодаря чему они приобретают высокую механическую прочность, пластичность и вязкость. Тугоплавкие металлы, такие как вольфрам, молибден, изготав­ливаются вакуумной порошковой металлургией.

Электронная промышленность широко использует вакуум для изготовления электровакуумных и полупроводниковых приборов. Легирование чистых материалов в вакууме точно дозированными присадками, например при помощи ионных пучков, открывает новые возможности в получении полупроводниковых структур, сверхпроводников и сверхдиэлектриков.

Научные исследования в области фундаментальных наук широко используют вакуум. Основной аппарат современной ядерной физики — ускоритель заряженных частиц — немыслим без вакуума. Поддержание почти космического вакуума требуется в установках для изучения управляемых термоядерных реак­ций. Имитация космического пространства в условиях земной атмосферы необходима для испытаний искусственных спутников, ракет, исследования процессов схватывания и трения между различными материалами.

Все разнообразные технологические процессы, осуществляе­мые в вакууме, требуют для их выполнения специального техно­логического оборудования — вакуумных машин и установок.

Наиболее высокий уровень конструкторских разработок с точки зрения механизации и автоматизации выполняемых процессов достигнут в вакуумных машинах, наиболее характерными при­мерами которых являются автоматы откачки для изготовления электровакуумных и вакуумно-полупроводниковых приборов, карусельные машины для напыления тонких пленок, лентопротяж­ные машины для нанесения проводящих покрытий на диэлектри­ческие конденсаторные пленки, бироторные машины для изго­товления пленочных резисторов, автоматы для проверки на гер­метичность, автоматические линии сборки и герметизации реле, автоматизированные печи отжига и плавки материалов.

Вакуумные установки, отличающиеся от машин меньшей степенью механизации и автоматизации основных и вспомогатель­ных операций машинного технологического процесса, часто используются для научных исследований, отработки сложного технологического процесса или мелкосерийного производства.