Lämpökäsittelyillä

Lämpökäsittelyillä viitataan prosessiin, jossa materiaalin fysikaalisia tai kemiallisia ominaisuuksia muutetaan hallitulla lämmön avulla. Tämä on yleinen menetelmä metallien, keramiikan, polymeerien ja jopa elintarvikkeiden valmistuksessa ja käsittelyssä. Lämpökäsittelyjen päätavoitteena on parantaa materiaalin lujuutta, kestävyyttä, sitkeyttä tai työstettävyyttä.

Yleisimpiä metallien lämpökäsittelyjä ovat hehkutus, karkaisu ja päästö. Hehkutus, jossa materiaalia kuumennetaan ja jäähdytetään hitaasti, pehmentää sitä ja poistaa sisäisiä jännityksiä. Karkaisu puolestaan vaatii nopeaa jäähdytystä korkeasta lämpötilasta, mikä tekee materiaalista kovemman mutta myös hauraamman. Päästö, joka suoritetaan karkaisun jälkeen matalammissa lämpötiloissa, vähentää haurautta säilyttäen samalla saavutetun kovuuden.

Keramiikan lämpökäsittelyihin kuuluu sintraus, jossa jauhemaiset materiaalit sulatetaan tai liitetään toisiinsa korkeassa lämpötilassa tiiviiksi kappaleeksi. Polymeerien kohdalla lämpökäsittelyjä käytetään esimerkiksi kovettamiseen tai muovien muokkaamiseen. Elintarviketeollisuudessa lämpökäsittelyt, kuten pastörointi ja sterilointi, parantavat elintarvikkeiden säilyvyyttä ja turvallisuutta tuhoamalla mikro-organismeja. Lämpökäsittelyjen onnistuminen edellyttää tarkkaa lämpötilan, ajan ja jäähdytysnopeuden hallintaa.