Dlaczego zamiast pieców konwekcyjnych używamy technologii IR w procesach bez ołowiu
Przez długi czas po prostu wkładaliśmy wszystko do pieców konwekcyjnych i liczyliśmy na najlepszy wynik. Ale sytuacja się zmienia. Wraz z dążeniem do standardów wolnych od ołowiu i przyjaznych dla środowiska, przemysł przechodzi na technologię podczerwieni (IR). Widzimy to najczęściej przy pracy z materiałami specjalnymi – takimi, gdzie nawet niewielka różnica temperatury może sprawić, że cała partia produktu będzie bezużyteczna.
Rzeczywista różnica: IR vs. gorące powietrze
Pomyślmy o tradycyjnym piecu – ogrzewamy powietrze, ściany, półki… wszystko. To ogromna strata energii, ponieważ płytkę trzeba czekać, aż powietrze się nagrzeje, zanim można rozpocząć proces utwardzania.
Technologia IR jest inna. Przypomina raczej lampę grzewczą używaną w bufetach – energia trafia bezpośrednio do podłoża. Proces utwardzania jest szybki – naprawdę szybki. Nazywamy to „selektywnym ogrzewaniem”, ponieważ można ogrzać tylko konkretny element, bez uszkadzania pozostałych części. To zmniejsza koszty energetyczne i zwiększa wydajność.
Problemy związanee z produktami bez ołowiu
Spawy bez ołowiu są wymagające – zwykle potrzebują wyższych temperatur oraz precyzyjnego kontrolowania temperatury podczas utwardzania. W przeciwnym razie powstają puste przestrzenie (te irytujące małe bąbelki powietrza), które psują jakość połączenia.
Z pomocą lamp IR możemy osiągnąć te maksymalne temperatury w ciągu sekund. Co ciekawe, można dostosować długość fali – krótką lub średnią – tak aby odpowiadała chemicznemu składowi materiału, którym się posługujemy. To zapobiega efektowi „skóry” – gdy górna warstwa wygląda doskonale, ale ta dolna nadal jest mokra.
Ale jest jeden problem: lampy o dużej intensywności generują dużo ciepła. Jeśli wentylatory chłodzące nie są wystarczająco skuteczne, obudowa może się przegrzać, a czujniki temperatury będą podawać błędne wartości. To wymaga balansu.
Kompromisy
Technologia IR nie jest czarodziejską różdżką. Trzeba się liczyć z efektem „cieńowania”. Jeśli komponenty są umieszczone blisko siebie, promienie IR nie mogą dotrzeć do tych miejsc. To jak próba opalania dolnej części brody – niektóre obszary pozostają w cieniu.
Aby to naprawić, używamy pomieszczeń odbijających światło lub zestawów lamp, które działają z różnych kierunków. To zajmuje więcej miejsca na halach produkcyjnych, ale to jedyny sposób na zapewnienie równomiernego utwardzania płytek o średnicy 300 mm.