Stoppen met wachten op de verwarmingselementen: overstappen van geforceerde luchtcirculatie naar IR-verwarming
Wanneer mensen het hebben over het upgraden van de apparatuur in een schone ruimte, richten ze zich meestal op de productiesnelheid. Maar als je goed kijkt naar de verschillende verwerkingsstappen, blijkt dat het probleem niet bij het proces zelf ligt – maar eerder bij de tijd die nodig is om de juiste temperatuur te bereiken.
De meesten van ons zijn gewend aan een systeem waarbij lucht wordt verhit; deze lucht verwarmt vervolgens de chip. Het proces gaat langzaam, alsof je moet wachten tot verf is opgedroogd, terwijl de productietijd intussen doorloopt.
Het weglaten van de tussenpersoon
IR-verwarming verandert dit patroon. In plaats van afhankelijk te zijn van lucht om warmte over te dragen, stralen IR-emitters energie rechtstreeks op het materiaal af. Hierdoor verdwijnt de ‘tijdkost’. Omdat je niet meer hoeft te wachten tot het gas het materiaal heeft doorwarmd, gaan de opwarmtijden van minuten naar seconden. Voor ingenieurs die een nieuwe productielijn plannen, is dit een enorme verbetering. Je gaat van een machine die tien minuten lang stilstaat, naar een machine die bijna meteen de gewenste temperatuur bereikt zodra de schakelaar wordt omgezet.
Meer ruimte beschikbaar
Nog een voordeel van IR-verwarming: je kunt de verwarmingskamer kleiner maken. Je hoeft geen grote blazers of complexe luchtkanalen meer te gebruiken om warme lucht te verspreiden. Dit bespaart veel ruimte in de schone ruimte. Afhankelijk van het materiaal dat je gebruikt – de dikte en het type materiaal – kun je kiezen voor kortegolf-IR voor een diepere verwarming van het materiaal, of medegolf-IR wanneer je alleen precisie op het oppervlak nodig hebt.
Het nadeel: het is snel, en dat is gevaarlijk
IR-verwarming is echter geen magische oplossing. De hitteintensiteit is erg hoog, waardoor het gemakkelijk kan gebeuren dat de gewenste temperatuur wordt overschreden. Als je PID-regelaars niet goed zijn ingesteld, kan dit tot problemen leiden. Je kunt niet zomaar de hardware vervangen en de oude controlelogica behouden. Dat leidt tot rampzalige gevolgen. Je hebt snelreactieve thermocoupons of pyrometers nodig om te voorkomen dat het materiaal beschadigt wordt.
En nog een advies: let goed op de bescherming. Als je koelsysteem te klein is, kan de stralende hitte invloed hebben op je gevoelige sensoren. Zorg dus dat de bescherming goed is geregeld, anders verbrand je eigen sensoren.