À quoi sert une pompe à vide ?
Une pompe à vide est un dispositif qui permet de créer et de maintenir un vide dans une enceinte étanche. Elle est indispensable pour de nombreux processus industriels qui requièrent une pression inférieure à la pression atmosphérique. Elle permet aussi de modifier les propriétés physiques ou chimiques d’un gaz, d’un liquide ou d’un solide, ou de réaliser des opérations qui demandent une faible pression. Par exemple, elle améliore la qualité et le rendement des pièces moulées en fonderie, ou elle permet le revêtement de pièces utilisées en Formule 1. Nous allons expliquer ensuite les principes de fonctionnement, les types et les domaines d’application des pompes à vide.
Les principes de fonctionnement des pompes à vide
La fonction principale d’une pompe à vide est de changer la pression dans un espace fermé pour créer un vide complet ou partiel, de manière mécanique ou chimique.
Il existe différents types de pompe a vide, selon le degré de vide souhaité et le type de gaz à éliminer. Les pompes à vide peuvent être classées en deux grandes catégories : les pompes à vide primaires et les pompes à vide secondaires.
Les pompes à vide primaires sont capables de créer un vide primaire, c’est-à-dire une pression plus basse que la pression atmosphérique, mais plus haute que 10-² Pa. Elles fonctionnent généralement par compression volumétrique ou par éjection d’un fluide entraînant. Parmi les pompes à vide primaires, on peut citer les pompes à palettes, les pompes à membrane, les pompes à anneau liquide, les pompes Roots ou les éjecteurs à vapeur.
Les pompes à vide secondaires sont capables de créer un vide secondaire ou un ultravide, c’est-à-dire une pression plus basse que 10-² Pa. Elles fonctionnent généralement par transfert cinétique ou par capture des molécules de gaz. Elles nécessitent l’utilisation d’une pompe primaire en amont pour préparer le vide. Parmi les pompes à vide secondaires, on peut citer les pompes turbomoléculaires, les pompes à diffusion, les pompes ioniques ou les pompes cryogéniques.
Choisir sa pompe à vide selon ses besoins
Pour choisir le type de pompe à vide le plus adapté à une application, il faut tenir compte de plusieurs critères, tels que le niveau de vide requis, le type de gaz à évacuer, le débit nécessaire, le coût d’investissement et de maintenance, ou encore l’impact environnemental. Par exemple, si l’on souhaite réaliser un ultravide pour des analyses en laboratoire, on peut opter pour une pompe turbomoléculaire qui est performante et propre, mais qui nécessite une pompe primaire en amont. Si l’on souhaite évacuer des solvants à haut point d’ébullition, on peut opter pour une pompe à palettes qui est compacte et efficace, mais qui nécessite l’utilisation d’une huile lubrifiante. Si l’on souhaite évacuer des produits alimentaires ou cosmétiques, on peut opter pour une pompe à membrane qui est sèche et résistante aux produits chimiques, mais qui ne peut pas atteindre un niveau de vide très élevé.