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Technologie du vide (6243 views - Mechanical Engineering)

La technologie du vide regroupe l'ensemble des solutions pour produire, réguler et mesurer le vide. Elle permet à de nombreux processus industriels de travailler à des pressions inférieures à la pression atmosphérique. Il faut donc créer des enceintes étanches et extraire les gaz qui s'y trouvent, c'est-à-dire y faire le vide. Il faut aussi veiller à l'étanchéité de ces enceintes et être capable de mesurer la pression résiduelle.
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Technologie du vide

Technologie du vide

La technologie du vide regroupe l'ensemble des solutions pour produire, réguler et mesurer le vide. Elle permet à de nombreux processus industriels de travailler à des pressions inférieures à la pression atmosphérique. Il faut donc créer des enceintes étanches et extraire les gaz qui s'y trouvent, c'est-à-dire y faire le vide. Il faut aussi veiller à l'étanchéité de ces enceintes et être capable de mesurer la pression résiduelle.

Principales technologies

Pompe à vide

Article principal : Pompe à vide.

On choisit la pompe en fonction de différents paramètres, le volume à pomper, les matériaux composant la chambre à vide (à cause d'un coefficient de désorption[Quoi ?]), le type de gaz à pomper, mais aussi en fonction de la gamme de vide que l'on veut obtenir.

Jauge à vide

Le nom jauge est donné à divers types de manomètres permettant d'évaluer de très basses pressions[1].

Vanne

  • Vanne à papillon
  • Vanne à soufflet
  • vanne à boisseau sphérique (pour vide primaire)
  • Vanne à tiroir......

Bride et joints toriques

Les matériaux et les systèmes de fixations dépendent de la qualité du vide que l'on veut obtenir, sachant que les fixations font varier la qualité de l'étanchéité du système et que les matériaux font varier les coefficients de désorbtions.

En vide primaire sont utilisées des matières organiques tels que le viton (en général de couleur verte) et le perbunan (en général de couleur noire). Attention les couleurs peuvent varier mais ce sont des couleurs assez standardisées.

Le viton est plus perméable à l'hélium.

Le perbunan a une durée de vie plus courte que le viton (craquèlement du joint dû aux ultraviolets).

En vide secondaire, ce sont les métaux qui sont favorisés (cuivre, indium).

De DN 10 (diamètre nominal) à DN 63 on parle de standard ISO-KF, au-dessus on parle de standard ISO-K.

Détecteur de fuite

Article principal : Détection de fuite.
  • à gaz traceur hélium
  • à gaz traceur dihydrogène
  • à gaz traceurs réfrigérants

Applications

Le vide est utilisé notamment pour le revêtement de pièces utilisées en Formule 1, pour réaliser certains alliages, pour la fabrication des circuits intégrés, pour la mécatronique...

La technique du vide est aussi appliquée dans l'industrie de la fonderie des métaux non ferreux, afin d'accroître la qualité des pièces injectées et d'augmenter le rendement des installations en diminuant les rebuts. Elle permet notamment d'obtenir une structure interne des pièces plus homogène et sans présence d'inclusions d'air, ce qui garantit le succès des opérations d'usinage, et permet aussi l'obtention des meilleurs états de surface après moulage.

Les applications principales des technologies du vide sont :

  • le semiconducteur
  • le nucléaire
  • les satellites
  • les afficheurs plats
  • le verre isolant (low e)
  • les couches décoratives
  • les couches réfléchissantes
  • les couches dures
  • les couches magnétiques
  • les matériaux composites
  • les filtres optiques
  • les cellules photovoltaïques
  • les instruments d'analyse (spectromètre....)
  • les grands instruments scientifiques (accélérateurs de particules....)
  • les dispositifs d'éclairage conventionnels ou basse consommation
  • les dispositifs de remplissage
  • la distillation basse température sous vide
  • l'élaboration de certains matériaux
  • la construction d'ouvrages (ponts coulés sous vide)
  • la fabrication de voilier en résine
  • la manutention de charges lourdes à l'aide de ventouses.
  • technique de freinage ferroviaire (frein à vide)

Réalisations

Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) est un des plus grands systèmes à vide au monde. Il utilise trois systèmes à vide pour que les particules puissent être accélérées dans un milieu aussi vide que l'espace interplanétaire et pour l'isolation thermique des parties cryogéniques. Le LHC travaille dans le domaine de l'ultravide : le vide d'isolation, qui est de 15 000 m3, est à 10−6 mbar, et le vide des tubes de faisceau est entre 10-10 et 10-11 mbar. Il utilise plus d'un millier de jauges à vide, un pompage cryogénique et des matériaux spécifiques[2].

Organisations et évènements liés au sujet des technologies du vide

En France existe un « Salon du vide », et une revue ; la Gazette du vide, consacrés aux technologies du vide, ainsi qu'une une association thématique et professionnelle créée dans les années 1930 sous le nom de Société Française des Ingénieurs et Techniciens du Vide(SFITV), reconnue d'utilité publique en 1957 puis rebaptisée (en 1973), Société française du vide. Elle a eu 70 ans en 2015, ce qui en fait selon ses membres la plus ancienne des sociétés savantes et professionnelles consacrées au vide dans le monde[3]. Cette association regroupe des techniciens et ingénieurs qui promeuvent, enseignent et diffusent les sciences et techniques du vide[3].



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Mechanical Engineering

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