Prawidłowe utwardzanie bez ołowiu za pomocą podczerwieni
Bądźmy szczerzy: tradycyjne piecyki konwekcyjne to już coś z przeszłości. W dziedzinie suszenia półprzewodników obserwujemy silny trend skierowany na użycie cyfrowych kontrolerów opartych na podczerwieni. Nie chodzi tu tylko o przestrzeganie zasad ekologicznych czy eliminację ołowiu – chodzi o efektywność. Tradycyjne metody grzania są dosyć nieefektywne. W istocie grzejemy całe pomieszczenie, tylko po to, aby wysuszyć mały element sprzętu, a większość energii po prostu się marnuje.
Podczerwień działa inaczej. Zamiast ogrzewać całe pomieszczenie, emituje promieniowanie elektromagnetyczne prosto do samego materiału.
Jak to naprawdę funkcjonuje?
Wyobraźmy to sobie w ten sposób: lampy podczerwone emitują fotony, które sprawiają, że molekuły w warstwie pokrywającej lub kleju zaczynają wibrować. W ten sposób powstaje ciepło wewnątrz samego materiału.
To szybkie. Naprawdę szybkie.
Ponieważ nie mamy do czynienia z procesem spalania ani z chemicznymi środkami grzewczymi, to doskonałe rozwiązanie dla warunków panujących w salach czystych. Używamy cyfrowych kontrolerów, aby mieć pełną kontrolę nad ilością energii wykorzystywanej do grzania. Bez tego istnieje ryzyko gwałtownego wzrostu temperatury, który może zniszczyć elementy w ciągu sekund. Nikt tego nie chce.
Dobór odpowiednich ustawień
Ciekawą cechą cyfrowych kontrolerów podczerwieni jest to, że można wybrać dokładną długość fali odpowiednią do danego zadania. Jeśli chcemy oddziałać głębiej w materiale, używamy krótkofalowej podczerwieni. Jeśli wystarczy tylko nagrzać powierzchnię, to średniofalowa podczerwień będzie lepszym wyborem. Można te systemy połączyć z PLC, aby uzyskać precyzyjną kontrolę nad procesem. Gdy ustawienia będą poprawne, ilość odpadów znacznie się zmniejszy.
Problemy w praktyce
Nie będę udawać, że podczerwień to magiczne rozwiązanie. Ma swoje wady. Ciepło jest intensywne i skupione w jednym miejscu. Jeśli kontroler nie funkcjonuje prawidłowo lub taśma transportowa pracuje nierównomiernie, powstaną „gorące punkty”, które mogą uszkodzić elementy. Naprawa takich problemów jest trudna. Trzeba dobrze zaplanować strefy chłodzenia, aby poradzić sobie z tym obciążeniem termicznym po zakończeniu procesu utwardzania.
Ale korzyści są ogromne: można przestać polegać na suszeniu za pomocą rozpuszczalników. Linia suszenia zajmuje znacznie mniej miejsca. Można zastąpić te staromodne piece konwekcyjne czymś, co zużywa mniej energii i sprawia, że inspektorzy ds. ochrony środowiska są zadowoleni.