Apa itu Furnace Annealing?

Furnace annealing adalah metode pemanasan dan pendinginan yang sering digunakan pada logam, kaca, keramik, dan wafer silikon. Ini umumnya meningkatkan kualitas dalam berbagai bahan — seperti daya tahan dalam kaca dan keramik, keuletan dan kekuatan dalam logam, dan konduktivitas listrik dalam wafer silikon. Ini membantu mengembangkan kemampuan mesin dari bahan yang berbeda. Sesuai namanya, proses ini biasanya berlangsung di dalam oven, yang dikenal sebagai tungku anil. Hal ini umumnya dilakukan agar suhu dapat dikontrol selama pemanasan dan pendinginan.

Salah satu produk yang biasanya digunakan dalam pembuatan tungku anil adalah kawat logam. Praktik ini mengubah struktur internal banyak logam, seperti baja, tembaga, dan perak, antara lain, sehingga keuletannya, atau kemampuannya untuk meregang, ditingkatkan. Ini terjadi karena logam-logam yang berbeda dipanaskan hingga melebihi suhu di mana logam-logam tersebut akan mengkristal ulang, yang berarti bahwa atom-atom dalam logam-logam tersebut bergerak ke keadaan setimbang. Ketika logam melakukan ini, mereka biasanya sembuh dari tekanan apa pun yang ada di dalamnya, yang akan menyebabkannya pecah, bukan diregangkan.

Kadang-kadang, ketika logam dimasukkan ke dalam proses ini, tungku anil terang digunakan. Biasanya menggunakan campuran gas khusus, yang mengurangi keberadaan oksigen, karbon, atau nitrogen yang terpapar pada logam, atau dapat menganil logam dalam ruang hampa. Tungku ini kemudian dirujuk, lebih khusus lagi, sebagai tungku anil vakum. Dengan kedua metode tersebut, produk akhir mempertahankan kilaunya.

Suhu untuk tungku anil tergantung pada jenis bahan yang dirawat. Setiap logam memiliki suhu kritis yang berbeda di mana ia akan mengkristal kembali. Demikian pula, kaca dan keramik memiliki suhu yang berbeda di mana atom mereka bergerak ke konfigurasi yang paling stabil. Selain itu, setiap zat memiliki waktu dan suhu yang berbeda yang harus didinginkan agar anil selesai. Misalnya, suhu tinggi tepat di atas rekristalisasi perak adalah 1,778°F (970°C). Kemudian harus didinginkan hingga 932°F (500°C) selama beberapa jam sebelum dianil sepenuhnya.

Ketika tungku anil digunakan untuk memproses wafer silikon untuk pembuatan semikonduktor, tungku anil batch sering digunakan. Dengan cara ini banyak wafer silikon dapat dianil sekaligus. Karena ini dapat memakan waktu beberapa jam, menggunakan tungku yang mampu menangani banyak potongan sekaligus dapat menjadi ekonomis dan menghemat waktu.