La ricottura in forno è un metodo di riscaldamento e raffreddamento frequentemente utilizzato su metallo, vetro, ceramica e wafer di silicio. Generalmente migliora le qualità nei vari materiali, come la durata nel vetro e nella ceramica, la duttilità e la resistenza nei metalli e la conduttività elettrica nei wafer di silicio. Questo aiuta a sviluppare la lavorabilità dei diversi materiali. Come suggerisce il nome, questo processo avviene tipicamente all’interno di un forno, noto come forno di ricottura. Questo è generalmente fatto in modo che la temperatura possa essere controllata durante il riscaldamento e il raffreddamento.
Uno dei prodotti che la ricottura in forno viene tipicamente utilizzato nella fabbricazione è il filo metallico. Questa pratica cambia la struttura interna di molti metalli, come acciaio, rame e argento, tra gli altri, in modo che la loro duttilità, o capacità di allungamento, sia migliorata. Ciò accade perché i diversi metalli vengono riscaldati appena oltre la temperatura alla quale i metalli si ricristallizzeranno, il che significa che gli atomi nei metalli si spostano in uno stato di equilibrio. Quando i metalli fanno questo, di solito sono guariti da qualsiasi stress che esisteva in essi, che li causerebbe la rottura, invece di essere allungati.
A volte, quando il metallo viene sottoposto a questo processo, viene utilizzato un forno di ricottura brillante. In genere utilizza una speciale miscela di gas, che riduce la presenza di ossigeno, carbonio o azoto a cui è esposto il metallo, oppure può ricottura metalli sotto vuoto. Il forno viene quindi indicato, più specificamente, come forno di ricottura sotto vuoto. Con entrambi i metodi, il prodotto finale mantiene la sua lucentezza.
La temperatura per la ricottura in forno dipende dal tipo di materiale da trattare. Ogni metallo ha una diversa temperatura critica alla quale si ricristallizzerà. Allo stesso modo, il vetro e la ceramica hanno temperature diverse alle quali i loro atomi si spostano nella loro configurazione più stabile. Inoltre, ogni sostanza ha un tempo e una temperatura diversi a cui deve essere raffreddata affinché la ricottura sia completa. Ad esempio, l’alta temperatura appena sopra la ricristallizzazione dell’argento è di 1,778 ° F (970 ° C). Dovrebbe quindi essere raffreddato a 932 ° F (500 ° C) per diverse ore prima che sia completamente ricotto.
Quando la ricottura in forno viene utilizzata per elaborare wafer di silicio per la produzione di semiconduttori, viene spesso utilizzata una fornace di ricottura discontinua. In questo modo molti wafer di silicio possono essere ricotti contemporaneamente. Poiché ciò può richiedere diverse ore, l’utilizzo di un forno in grado di movimentare molti pezzi contemporaneamente può essere economico e far risparmiare tempo.