Je perfecte layout bereiken met IR-verwarming
Als je een slimme fabriek voor Industrie 4.0 bouwt, moet je ophouden om op de oude manier te denken over verwarming. Die ouderwetse systemen zijn tegenwoordig gewoon niet meer voldoende.
De laatste tijd kiezen we steeds meer voor hoogrendementige infrarood (IR-)systemen. Waarom? Omdat ze goed samenwerken met digitale besturingen. Stel je voor: een convectiekookoven verspreidt warmte overal. Maar IR? Dat is als een laser: de energie wordt precies waar nodig gebracht. Bij het verwerken van wafers kun je het je niet veroorloven om de hele ruimte op te hitten, alleen maar om één plek warm te maken.
Precisie die echt reageert
Digitale productie draait om de gegevens die je op dit moment hebt. Het voordeel van IR-verwarmers is dat je de sterkte van de warmte onmiddellijk kunt aanpassen. We stellen ze zo in dat ze binnen milliseconden reageren op signalen van de PLC.
Dat is een enorme opluchting. Je kunt de temperatuuropstelling ter plekke aanpassen, op basis van de gegevens die de sensoren over het oppervlak van de wafer verstrekken. Hierdoor worden de temperatuurtoleranties veel strakker, waardoor je minder afval krijgt tijdens het proces. Het werkt gewoon.
Het nadeel: warmtedichtheid versus koeling
Er is echter ook een nadeel. Om gelijk te kunnen blijven met de snelheid die een moderne fabriek nodig heeft, gebruiken we lampen met een hoge warmtedichtheid. Ze leveren veel energie op in een klein gebied. Ze gaan zeer snel opwarmen.
Maar er is ook een nadeel: al die energie zorgt voor een grote thermische belasting op alles in de buurt. Als je een IR-array met hoge warmtedichtheid gebruikt, moet je goed opletten hoe je de koeling en ventilatie regelt. Als je de omringende warmte negeert, kunnen je besturingselementen beschadigen. Dat is een snelle manier om je hardware kapot te maken.
Warmte omzetten in gegevens
Het grootste voordeel van IR is dat het gemakkelijk is om de apparaten te koppelen aan gegevensstromen. Je kunt de energieverbruik en het spectroscopische output van elke verwarmingzone monitoren.
Dit geeft je in feite een virtuele kopie van je thermische proces. In plaats van te gokken, zie je precies wanneer een lamp op het punt staat uit te vallen, voordat dat je hele productielijn beschadigt. Hierdoor hoef je geen handmatige instellingen meer aan te passen, en kan je eindelijk een productielijn hebben die zichzelf bestuurt.