Die Heißwandöfen HWF bieten höchste Flexibilität und können für unterschiedlichste Prozesse eingesetzt werden – von Fein- und Hochvakuumanwendungen bis hin zu Ultrahochvakuum, Ausgasungen, Abdampfungen oder Pyrolyseprozessen. Dank vollflächiger Beheizung der Kammer gibt es kaum kalte Stellen, was temperaturhomogene Prozesse ermöglicht und Kondensation selbst bei anspruchsvollen Anwendungen verhindert. Dank unserer bewährten Doppelachsen-Technik lassen sich Prozesse selbst unter leichtem Überdruck bis zu 2 bar absolut präzise und zuverlässig durchführen.
Technische Daten der M-HWF Modellreihe
| Bezeichnung | Wertebereich | Anmerkung |
|---|---|---|
| Maximale Temperaturen im Überdruck | 1000°C | Die maximale Temperatur an der Probe liegt typischerweise 100°C darunter |
| Maximale Temperaturen im Feinvakuum | 1000°C bis 400°C | abnehmend für die größeren HWF Modelle |
| Anzahl der Heizzonen | 3 bis 10 | Alle HWF verfügen über eine Booster Zone an der Vorderseite. Je nach Ofenlänge folgen mehrere Heizzonen, oben und unten aufgeteilt, um die optimale Temperatverteilung zu gewährleisten. |
| Nutzvolumen | 10 bis 1000 l | für die großen Nutzvolumina bieten wir ihnen automatisierte Be- und Entlademöglichkeiten an |
| Temperaturhomogenität im Nutzvolumen | ±5°C | ab 800°C anwendungsabhängig |
Applikationen der M-HWF Modellreihe
| HWF Linie | Saubere Prozesse | Kontaminationsbelastete Ausgasungsprozesse |
|---|---|---|
| Vakuumbereiche | Feinvakuum, Hochvakuum und Ultrahochvakuum | Grobvakuum |
| Inertgase | Ar, N2, He, etc | Ar, N2, He, etc |
| Reaktivgase | H2, O2, NH3, etc | H2, O2, NH3, etc |
| Anwendungen | Hochvakuumhartlöten, Entgasen/Degasen, Vakuumglühen, Diffusionsglühen, Reinigen, Sinterprozesse | Pyrolyse, Thermische Entbinderung, Kontaminationsausgasung im Vakuum, Vakuumentbinderung |
FAQs – Heißwandöfen
Was ist ein Heißwandofen?
Ein Heißwandofen ist ein Vakuumofen, dessen Innenkammer vollständig beheizt wird. Dadurch entstehen gleichmäßige Temperaturen im gesamten Arbeitsbereich. Mass Heißwandöfen bieten höchste Präzision für anspruchsvolle Wärmebehandlungsprozesse wie Vakuumglühen, Diffusionsglühen, Hochvakuumbrazing und Pyrolyse.
Wofür werden Heißwandöfen eingesetzt?
Mass Heißwandöfen eignen sich für eine Vielzahl von Prozessen, darunter: Hochvakuumhartlöten, Diffusionsglühen, Vakuumglühen, Sinterprozesse, Thermische Entbinderung, Pyrolyse und Ausgasung, Dank ihrer Flexibilität können sie in Forschung, Entwicklung und industrieller Produktion eingesetzt werden.
Was sind die Vorteile eines Mass Heißwandofens?
Hohe Temperaturhomogenität (±5°C im Nutzvolumen), Flexible Vakuumbereiche von Feinvakuum bis Ultrahochvakuum, Vermeidung von Kaltstellen durch vollflächige Beheizung, Einsatz unter leichtem Überdruck bis zu 2 bar absolut, Längere Lebensdauer dank innovativer Bauweise und hochwertiger Materialien
Welche Vakuumbereiche decken Heißwandöfen ab?
Mass Heißwandöfen sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, die Feinvakuum, Hochvakuum und Ultrahochvakuum abdecken. Sie eignen sich auch für Prozesse im Grobvakuum und können mit inertem oder reaktivem Gas betrieben werden.
Wie hoch sind die maximalen Temperaturen bei Heißwandöfen?
Je nach Modell erreichen Mass Heißwandöfen Temperaturen bis zu 1000°C – sowohl im Überdruck- als auch im Feinvakuumbereich. Die genaue Temperatur hängt vom Ofenmodell und Prozess ab.
Warum sollte ich einen Mass Heißwandofen wählen?
Mass Heißwandöfen vereinen höchste Präzision, Flexibilität und Prozessvielfalt. Die innovative Doppelachsen-Technik sorgt für extrem geringe Leckraten im Unter- und Überdruckbereich – ein einzigartiger Vorteil für anspruchsvolle Wärmebehandlungsprozesse in Forschung, Entwicklung und Serienfertigung.
Welche Prozesse gelten als „sauber“ in Heißwandöfen?
Zu den sauberen Prozessen zählen: Hochvakuumhartlöten, Entgasen/Degasen, Vakuumglühen, Diffusionsglühen, Reinigen, Sinterprozesse
Welche Prozesse sind kontaminationsbelastet?
Mass Heißwandöfen können auch für kontaminationsbelastete Ausgasungsprozesse eingesetzt werden, darunter: Pyrolyse, Thermische Entbinderung, Kontaminationsausgasung im Vakuum, Vakuumentbinderung
Hochvakuum-Löten und -Hartlöten von Keramiken und Metallen
Autor: T. Ohnweiler
Heutzutage müssen viele elektronische Komponenten, zum Beispiel Geräte in Satelliten oder Flugzeugen, extremen Umgebungen wie Vakuum oder hohen Temperaturen standhalten. Um solche zuverlässigen elektronischen Komponenten herzustellen, ist eine Verbindung unterschiedlicher Materialien erforderlich.
Verbindung unterschiedlicher Materialien
Diese Verbindung kann metallisch zu metallisch oder sogar Isolator zu Metall erfolgen. Sie muss stark, hochtemperaturbeständig und vakuumtauglich sein, da Ausgasungen von Flussmitteln nicht zulässig sind. Flussmittel entfernen verbleibende Oxide und reduzieren die Oberflächenspannung, um das Benetzen der Materialien zu erleichtern.
Wenn die Komponenten jedoch Vakuum oder hohen Temperaturen ausgesetzt werden, können die Effekte des Flussmittels schädlich sein. Flussmittel, die Säuren und Salze enthalten, verdampfen aufgrund ihres hohen Dampfdrucks. Die anschließende Kondensation auf den Isolatoren kann leitende Pfade bilden und zu einem Leckstrom führen. Dies zerstört die teure Komponente. Leider erzeugen die aktivsten (und damit korrosivsten) Flussmittel auch die stärksten Verbindungen. Einige Materialeigenschaften, wie Vakuumbeständigkeit, können unter normalen Atmosphärenbedingungen nicht erreicht werden. Ein weiteres Problem konventioneller Atmosphären ist, dass Gasverunreinigungen immer in der Verbindungsfläche eingeschlossen werden.
Der genaue Unterschied zwischen Löten und Hartlöten besteht darin, dass beim Löten (reversibel) die Haftung überwiegt, während beim Hartlöten (irreversibel) Diffusion der Materialien erfolgt, was eine wesentlich stärkere Verbindung ergibt. Der gesamte Prozess findet in einem Hochvakuum (HV) oder sogar Ultrahochvakuum (UHV) statt. Diese Umgebungen verhindern Oxidation und erlauben den Einsatz von flussmittelfreiem Lot. Die Anforderungen für Komponenten in Vakuumumgebungen werden so erfüllt.
Keramik-Metall-Verbindungen
Eine besonders anspruchsvolle Aufgabe ist die Herstellung von Keramik-Metall-Verbindungen. Ein Beispiel ist ein Gerät mit Titan-Elektroden, die auf einem Keramikring gelötet sind.
Die thermischen Ausdehnungskoeffizienten dieser Materialien können stark variieren. Der Verbindungsprozess erfolgt bei Temperaturen von ca. 800–1200 °C, abhängig vom Lotmaterial. Eine geeignete Haltevorrichtung für den Keramikring und die zwölf einzelnen Elektroden ist erforderlich. Die richtigen Einstellungen für eine zuverlässige Produktion dieser Geräte zu finden, ist herausfordernd und muss sorgfältig überwacht werden.
Zur Herstellung solcher Geräte wird ein Ofen mit speziellen Eigenschaften benötigt. Der Ofen muss vollständig abgedichtet sein, um die Wärmebehandlung in Vakuumumgebung zu ermöglichen. Abhängig von den Materialien und dem Lot muss die Temperatur bis etwa 1000 °C einstellbar sein, bei reduziertem Leckageverlust, sodass der Ofen schneller für den nächsten Prozess verfügbar ist. Dies reduziert die Zykluszeit und steigert die Effizienz.
Der Ofen ist standardmäßig mit einer Turbomolekularpumpe in Kombination mit einer Vorpumpe ausgestattet. Die Vibrationen des Pumpensystems sind vom Ofengehäuse entkoppelt. Abhängig vom erforderlichen Vakuumbereich wird die Leckrate auf ein Minimum ausgelegt. Für Systeme mit Ultrahochvakuum (UHV) muss metallische Dichtung (CF-Typ) verwendet werden. Die Oberflächen aller Vakuumkomponenten sind spiegelglatt poliert, um eine reine Atmosphäre und ein besseres Endvakuum zu erzeugen. Im Hochvakuumbereich übersteigt die Anzahl der Moleküle auf Oberflächen die Anzahl der Moleküle im Gefäß. Diese Moleküle beeinflussen das Vakuumniveau, wenn sie in die Gasphase übergehen.
Produktvorteile
- Bestmögliches Vakuum
- Schnelles Aufheizen und Abkühlen auf Abruf
- Wasserstoff-Partialdruckbetrieb auf Abruf
- Sanftes, kontrolliertes Evakuieren, geeignet für Pulver
- Vibrationsfreier Betrieb für eine helle, verzerrungsfreie Verbindungsfläche
- Datenaufzeichnung für Qualitätsmanagement
Die Heizzonen im Ofen gewährleisten eine überlegene Temperaturstabilität, d. h. eine zeitliche Abweichung von weniger als ±1 °C. Im Vakuum erfolgt die Wärmeübertragung ausschließlich über Strahlung (Plancksches Strahlungsgesetz), was die besten Temperaturhomogenitäten liefert, d. h. ein Temperaturgradient im Heizbereich von <±10 °C.
Anwendungsbeispiel: Elektronische Komponenten in Satelliten
Navigationstechnologien werden zunehmend in Autos, Mobiltelefonen und anderen elektronischen Geräten eingesetzt. Geschwindigkeitsmessung und Positionierung mit einer Genauigkeit von wenigen Metern sind übliche Funktionen. Die Daten für das Global Positioning System (GPS), auf dem die meisten Navigationssysteme basieren, stammen von Satelliten. In einer Höhe von 20.000 km sind die Satelliten Vakuum und extrem niedrigen Temperaturen ausgesetzt, und die elektronischen Komponenten müssen diesen Bedingungen standhalten. Hochvakuum-Löten und -Hartlöten ist die effektivste Methode, um Elektronik herzustellen, die diesen Anforderungen gerecht wird.
FAQs – Warum MASS für Hochvakuum-Löten und -Hartlöten
Was ist Hochvakuum-Löten und -Hartlöten?
Hochvakuum-Löten und -Hartlöten ist ein Verfahren, bei dem unterschiedliche Materialien wie Metalle und Keramiken in einer Hochvakuum- (HV) oder Ultrahochvakuum- (UHV) Umgebung verbunden werden. Dies verhindert Oxidation, beseitigt Ausgasungen und ermöglicht die Verwendung von flussmittelfreiem Lot, wodurch stärkere und zuverlässigere Verbindungen entstehen.
Warum MASS für Löten und Hartlöten wählen?
MASS bietet präzise, zuverlässige und hochtemperaturbeständige Löt- und Hartlöt-Lösungen. Unsere Technologie gewährleistet maximale Prozesszuverlässigkeit, reproduzierbare Ergebnisse und hervorragende Verbindungsqualität für Elektronik in anspruchsvollen Umgebungen, wie Satelliten- und Luftfahrtanwendungen.
Welche Materialien können mit MASS-Prozessen verbunden werden?
MASS-Systeme können Metalle zu Metallen und Keramiken zu Metallen verbinden, wodurch komplexe Baugruppen möglich sind. Die Prozesse kompensieren Unterschiede in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten und erzeugen dauerhafte, hochfeste Verbindungen.
Was sind die Vorteile von MASS Hochvakuum-Öfen?
Hochvakuum-Öfen von MASS bieten gleichmäßige Temperaturverteilung mit hoher Präzision (±1 °C in kritischen Zonen), bestmögliche Vakuumwerte zur Oxidationsvermeidung, schnelles Aufheizen und Abkühlen auf Abruf, vibrationsfreien Betrieb für perfekte Verbindungsflächen, optionalen Wasserstoff-Partialdruckbetrieb, Datenaufzeichnung für das Qualitätsmanagement und vollständig abgedichtete Kammern mit metallischer UHV-Dichtung.
Welche Anwendungen profitieren am meisten von MASS Löten und Hartlöten?
Unsere Prozesse eignen sich ideal für Elektronik, die extremen Bedingungen ausgesetzt ist, darunter Satelliten- und Raumfahrttechnik, Luftfahrtelektronik, hochzuverlässige Instrumentierung und Bauteile, die hohen Temperaturen oder Vakuum ausgesetzt sind.
Wie stellt MASS Qualität und Reproduzierbarkeit sicher?
Durch den Einsatz von Hochvakuum-Umgebungen, fortschrittlicher Ofentechnologie und präziser Steuerung von Temperatur, Druck und Atmosphäre garantiert MASS konsistente, hochwertige Ergebnisse. Jeder Schritt wird überwacht und zur vollständigen Prozessnachverfolgbarkeit aufgezeichnet.
Wie kann ich weitere Informationen erhalten oder eine Beratung anfordern?
Für weitere Informationen oder eine Beratung kontaktieren Sie MASS direkt per E-Mail.