Správné zahřívání v boxu pro práci s materiály v rámci Smart Fab
Když budujete systém Smart Fab určený k využití v průmyslu 4.0, brzy zjistíte, že zahřívání není jen otázkou „zvýšení teploty“. Jde spíše o to, jak tuto energii dostat do samotného materiálu.
V takovém boxu používáme infrazářivé zahřívání. Proč? Protože využívá záření. Místo toho, abychom se snažili zahřát veškerý inertní plyn v komoře – což je v podstatě plýtvání časem a energií – infrazářivé záření působí přímo na cíl. Je to efektivní řešení.
Řízení procesu
V systému Smart Fab je vždy málo prostoru, proto potřebujeme velké množství tepla na velmi malém prostoru. K těmto infrazářivým prvkům přidáváme řadiče typu PID, které jsou ovládány pomocí PLC. Je to skvělé řešení – můžete totiž vidět, co se děje v reálném čase. Můžete sledovat spotřebu energie a změny teploty. Jen pozor: pokud používáte vysoký výkon, sledujte pečlivě utěsnění a gázy. Infrazářivé záření je velmi silné, a pokud vaše gázy nejsou vhodné pro tento účel, jejich životnost bude mnohem kratší, než by měla být.
Technické detaily
Obvykle používáme vlákna zabalená v křemíku. Používáme speciální povlaky na úpravu vlnové délky – většinou se jedná o krátkovlnné infrazáření. Toto záření proniká hlouběji do materiálu a reaguje téměř okamžitě při změně napětí. Právě tato rychlost umožňuje funkčnost digitálních systémů.
Aby byla údržba jednodušší, používáme standardizované konektory. Jsou to v podstatě náhradní díly, které lze jednoduše nahradit. Také je dobré je připojit k vysokofrekvenčnímu zdroji napájení. Díky tomu dosáhnete mnohem lepších teplotních tolerancí než u starých relé.
Funkčnost v praxi
V každém případě chceme kratší dobu provozu. Infrazářivé prvky dosahují požadované teploty během sekund. Ve srovnání s odporovými zahřívači, které mají zpoždění, je to obrovský rozdíl. Máte tak mnohem lepší termální profil vašeho výrobku.
Ale existuje jeden problém: viditelnost světla. Infrazářivé záření se chová jako světlo. Pokud tvar vašeho výrobku blokuje cestu zářiče, objeví se chladné body. Nemůžete prostě umístit zářiče a doufat v to, že to bude fungovat – musíte přesně určit jejich polohu na základě fyzické struktury vašeho výrobku.