Het juiste temperatuurniveau bereiken in een slimme fabriek
Als je van plan bent om een fabriek te bouwen volgens de standaarden van Industry 4.0, heb je vast al gemerkt dat de oude manier van het beheersen van de temperatuur niet meer voldoet. Die grote convectieovens? Ze zijn traag. Het duurt eeuwen voordat ze op temperatuur zijn, en ze verbruiken veel energie om de lucht rondom de onderdelen op te warmen.
Daarom maken we gebruik van infraroodlampen in de schone ruimtes. In plaats van de hele ruimte op te warmen, stuuren deze lampen de energie rechtstreeks naar het te bewerken onderdeel. Dit is een veel efficiëntere manier van werken.
Het communiceren met de gegevens
In een digitale omgeving kun je het je niet veroorloven om te wachten. Je hebt een temperatuurbeheersing nodig die meteen reageert op je commando’s.
Omdat infraroodlampen weinig thermische massa hebben, reageren ze zeer snel. Zodra je PLC een signaal stuurt, bereikt de lamp de gewenste temperatuur in een paar milliseconden. Dat is bijna instant.
Dit is een enorme vooruitgang voor hoge snelheden. Als de gegevens aangeven dat er een koud gebied is op een chip of substraat, kun je gewoon de stroomsterkte in dat specifieke gebied verhogen. Dan hoef je niet te wachten tot de hele ruimte op temperatuur is, zodat de productielijn stil komt te staan.
Ruimte en energieverbruik
Ruimte in schone ruimtes is duur, dus proberen we alles zo compact mogelijk te houden.
We gebruiken kwarts-elementen met een hoge vermogensgraad, zodat er veel warmte kan worden gegenereerd in een klein oppervlak. Afhankelijk van wat je wilt bereiken, kun je kiezen voor kortegolflengten of middelgolflengten. Kortegolven zijn ideaal voor het snel opwarmen van het oppervlak, terwijl middelgolven dieper in het materiaal doordringen.
Eén belangrijk punt: vergeet de stroomvoorziening niet. Deze lampen vereisen veel stroom. Als je 2 kW of meer per lamp gebruikt, moet je ervoor zorgen dat je bedrading en stoppen hiertoe in staat zijn. Anders krijg je last van problemen en stilstand van de apparaten.
Het probleem: het beheersen van de hitte
Infraroodlampen werken snel, maar ze genereren ook veel hitte. Terwijl het te bewerken onderdeel de benodigde energie krijgt, zitten de lampen en de elektronica eromheen in feite in een oven. Je kunt ze niet zomaar ergens neerzetten en hopen op het beste resultaat.
Je hebt een goed koelsysteem nodig. We gebruiken meestal koelfans of andere koelsystemen om de lampen af te koelen. Als je dit overslaat, kunnen je sensoren beschadigen en kunnen de lampen sneller kapotgaan dan nodig is.