Waarom we hete lucht vervangen door IR-lampen in de productiehal
Als je ervaring hebt met de verwerking van halfgeleiders, weet je vast hoe het gaat met ovens die gebruikmaken van hete lucht. Je zet ze aan, wacht… en wacht nog eens. Het lijkt wel alsof je een hele kamer moet opwarmen alleen maar om één enkele plaat op temperatuur te brengen.
Daarom kiezen veel mensen voor gecertificeerde infrarode (IR-)lampen. Het gaat hier om de manier waarop de warmte wordt overgedragen. Bij hete lucht wordt de lucht eerst opgewarmd, daarna de muren van de oven, en pas daarna het te bewerken materiaal. Het is een langzaam proces.
IR-lampen werken anders. Ze gebruiken stralingsenergie. De energie bereikt het te bewerken materiaal rechtstreeks, zonder dat de lucht ertussenin in actie komt.
De frustratie van ‘dode tijd’
Ovens die gebruikmaken van geforceerde luchtcirculatie hebben veel thermische inertie. Dat betekent dat het lang duurt voordat ze klaar zijn om te werken. Als je een conventionele oven opwarmt, verlies je minuten – soms zelfs uren – alleen al omdat de oven zich moet stabiliseren. In een productiehal met hoge productiekosten is dit zonde van de tijd.
IR-lampen vermijden dit probleem. Ze richten de warmte precies op het gewenste gebied. Hierdoor kan een proces dat eerst uren duurde, nu in seconden of minuten worden afgerond. Dit is een grote opluchting voor het werkproces.
De warmte precies daar waar het nodig is
We kiezen voor lampen met hoge warmtedichtheid. Het probleem met conventionele ovens is dat ze eerst het oppervlak opwarmen en daarna proberen de warmte via geleiding in het materiaal te brengen. Dat is net alsof je probeert een bevroren stuk vlees op te warmen door het in een warme kamer te leggen.
Kortegolfd of middengolfige IR-lichtstralen dringen echter door het materiaal heen. Hierdoor vindt de opwarmingsprocessen niet alleen op het oppervlak plaats, maar ook dieper in het materiaal. Hierdoor krijg je een uniform resultaat, zonder dat je de hele machine hoeft op te warmen.
Het nadeel: het kan wat agressief zijn
IR-lampen zijn natuurlijk geen magische oplossing. Ze werken snel, maar ze leveren ook veel warmte op. Omdat de energieoverdracht zo direct is, kan het gemakkelijk gebeuren dat de temperatuur te hoog wordt, als de PID-regelaars niet perfect zijn ingesteld.
Je kunt ze niet zomaar ‘instellen en vergeten’, zoals bij een conventionele oven. Je moet nauwkeurig zijn met de afstanden en gebruik maken van sensoren die snel reageren. Anders kan het gebeuren dat de chip beschadigt raakt.
Bovendien moet je er zeker van zijn dat het koelsysteem de snelle temperatuurschommelingen aankunt. Anders kunnen er problemen optreden bij de apparaten die er vlak naast staan. Het vereist wat meer precisie, maar de tijd die je bespaart, maakt het de moeite waard.