Почему мы заменяем печи на инфракрасные лампы в производстве биосенсоров
При создании биосенсоров необходимо уделять много внимания процессам высыхания и обработки материалов. Долгое время стандартным решением было использование больших конвекционных печей. Но давайте будем честны: нагревание огромного металлического корпуса только для того, чтобы подогреть небольшой кристалл, — это пустая трата энергии. Это всё равно что нагревать整个 дом только для того, чтобы подогреть кусочек пиццы.
Поэтому мы перешли на использование инфракрасных ламп. Это более эффективный способ работы, который помогает снизить выбросы углерода в чистых помещениях.
Распределение тепла там, где это необходимо
Инфракрасное излучение — это излучение тепла. Вместо того чтобы ждать, пока воздух нагреется, лампы направляют энергию прямо на поверхность материала. Таким образом не тратится энергия на нагрев стенок аппарата или воздуха вокруг него.
Благодаря использованию ламп с высокой плотностью мощности, мы можем запустить химические реакции в слоях биосенсора за несколько секунд. Минуты превращаются в секунды. А когда речь идет о обработке тысяч кристаллов, эти сэкономленные секунды приводят к значительной экономии энергии.
Выбор правильной длины волны
Не все инфракрасные лампы одинаковы. В зависимости от материала, с которым вы работаете, вам может потребоваться либо лампы с короткой длиной волны, либо с средней. Если вы работаете с полимерами или тонкопленочными органическими материалами, необходимо соответствовать длине волны пику поглощения материала. Если вы ошибетесь, энергия просто отражается от поверхности. Это раздражает, тратит энергию и превращает корпус оборудования в своего рода обогреватель. Если же длина волны подобрана правильно, материал будет эффективно поглощать тепло.
Проблема: контроль температуры
Но это не совсем магия. Эти лампы выделяют огромное количество тепла, что создает серьезную нагрузку на систему охлаждения. Вы экономите много энергии на нагреве, но при этом должны убедиться, что ваша система охлаждения справляется с такой нагрузкой. Если система охлаждения слабая, возникают проблемы с температурой. Как известно каждому, кто работает на производстве, это приводит к снижению качества продукции.
Сделаем производство более «зеленым»
Самое преимущество инфракрасных ламп — их возможность мгновенного включения. Не нужно постоянно держать печь в состоянии нагрева при температуре 150°C лишь на случай, если появится кристалл. Мы просто подключаем лампы к контроллеру PID. Тепло начинает поступать сразу, как только появляется кристалл, а прекращается, как только цикл завершается. Это просто, эффективно. И именно так мы достигаем целей по снижению выбросов углерода, без необходимости просто говорить об этом в залах заседаний.