Mis on ahju lõõmutamine?

Ahju lõõmutamine on kuumutus- ja jahutusmeetod, mida sageli kasutatakse metalli-, klaasi-, keraamika- ja räniplaatidel. Üldiselt parandab see erinevate materjalide omadusi – näiteks klaasi ja keraamika vastupidavust, metallide elastsust ja tugevust ning räniplaatide elektrijuhtivust. See aitab arendada erinevate materjalide töödeldavust. Nagu nimigi viitab, toimub see protsess tavaliselt ahjus, mida tuntakse lõõmutusahjuna. Tavaliselt tehakse seda selleks, et temperatuuri saaks kütmise ja jahutamise ajal reguleerida.

Üks toode, mille valmistamiseks ahju lõõmutamist tavaliselt kasutatakse, on metalltraat. See tava muudab paljude metallide, näiteks terase, vase ja hõbeda sisemist struktuuri, nii et nende elastsus või venitusvõime paranevad. See juhtub seetõttu, et erinevaid metalle kuumutatakse temperatuurini, mille juures metallid ümberkristallistuvad, mis tähendab, et metallide aatomid liiguvad tasakaaluolekusse. Kui metallid seda teevad, paranevad nad tavaliselt kõigist neis esinenud pingetest, mis võivad põhjustada nende purunemise, mitte venitamise.

Mõnikord, kui seda protsessi metalli põhjalikult töödeldakse, kasutatakse heledat lõõmutusahju. Tavaliselt kasutab see kas spetsiaalset gaasisegu, mis vähendab metalliga kokkupuutuva hapniku, süsiniku või lämmastiku olemasolu, või võib metalle vaakumis lõõmutada. Seejärel nimetatakse ahju täpsemalt vaakumlõõmutusahjuks. Mõlema meetodi puhul säilitab lõpptoode oma läike.

Ahju lõõmutamise temperatuur sõltub töödeldava materjali tüübist. Igal metallil on erinev kriitiline temperatuur, mille juures see ümberkristalliseerub. Samamoodi on klaasil ja keraamikal erinevad temperatuurid, mille juures nende aatomid liiguvad kõige stabiilsemasse konfiguratsiooni. Lisaks on igal ainel erinev aeg ja temperatuur, milleni see tuleks jahutada, et lõõmutamine oleks täielik. Näiteks hõbeda rekristalliseerumise kohal on kõrge temperatuur 1,778 °C (970 °F). Seejärel tuleks seda mitu tundi jahutada temperatuurini 932 °F (500 °C), enne kui see täielikult lõõmutatakse.

Kui pooljuhtide valmistamiseks kasutatakse ränivahvlite töötlemiseks ahju lõõmutamist, kasutatakse sageli perioodilist lõõmutusahju. Sel viisil saab korraga lõõmutada paljusid räniplaate. Kuna selleks võib kuluda mitu tundi, võib korraga palju tükke käsitseda suutva ahju kasutamine olla ökonoomne ja ajasäästlik.