Ottenere una distribuzione ottimale del calore grazie ai riscaldatori a infrarossi
Se state creando un impianto di produzione intelligente per l’Industry 4.0, dovete smettere di pensare al riscaldamento nei modi tradizionali. Quei sistemi obsoleti non sono più adatti alle esigenze attuali.
Ultimamente ci stiamo orientando verso sistemi a infrarossi ad alta efficienza. Perché? Perché questi sistemi si integrano perfettamente con i sistemi di controllo digitale. Pensateci: un forno a convezione distribuisce il calore ovunque. Ma i riscaldatori a infrarossi funzionano come dei laser: concentrano l’energia esattamente dove è necessario. Quando si tratta di lavorare con wafer, non si può permettere che l’intera camera venga riscaldata solo per riscaldare un singolo punto.
Precisione reale
La produzione digitale dipende dai dati che si ricevono in tempo reale. Il vantaggio dei riscaldatori a infrarossi è che è possibile regolare la potenza in modo istantaneo. Possiamo far sì che questi dispositivi reagiscano ai segnali provenienti dal PLC in pochi millisecondi.
È un grande vantaggio: è possibile regolare il profilo termico in base alle informazioni fornite dai sensori riguardo alla superficie del wafer. Le tolleranze di temperatura diventano molto più precise, il che significa che non si spreca più tanto materiale durante i processi di cura o decarbossilazione. Funziona davvero bene.
Il dilemma: densità termica e raffreddamento
Ora, c’è un problema: per mantenere una velocità di produzione elevata, dobbiamo utilizzare lampade ad alta densità di energia. Queste lampade convertono una grande quantità di energia in uno spazio ridotto. Tuttavia, c’è anche un lato negativo: tutta quell’energia crea un carico termico elevato su tutto ciò che si trova intorno. Se si utilizzano lampade ad alta densità, è necessario prestare molta attenzione al raffreddamento del sistema. Altrimenti, l’elettronica di controllo potrebbe danneggiarsi. È un modo veloce per rovinare l’hardware.
Trasformare il calore in dati
Il vantaggio principale dei riscaldatori a infrarossi è la facilità con cui è possibile collegarli ai sistemi di raccolta dati. È possibile monitorare il consumo di energia e l’output spettrale di ogni zona di riscaldamento. In pratica, si ottiene una “copia digitale” del processo termico. Invece di fare supposizioni, si può sapere esattamente quando una lampada sta per spegnersi, evitando così problemi nella linea di produzione. Si trasforma così un processo “cieco” in un dato misurabile. In questo modo si può eliminare l’uso di regolatori manuali e ottenere infine una linea di produzione che funziona da sola.