كيفية استخدام أنظمة التسخين بالأشعة تحت الحمراء بشكل صحيح في المصانع الذكية
بناء مصنع ذكي لا يعني فقط وضع بعض الروبوتات في المصنع واعتبار ذلك جزءًا من مفهوم “الصناعة 4.0”. في الحقيقة، المهم هو كيفية التعامل مع مسألة التسخين.
إذا كنت لا تزال تعتمد على أنظمة التسخين التقليدية، فأنت تجعل الأمور أكثر تعقيدًا من اللازم. لقد اكتشفنا أن أنظمة التسخين بالأشعة تحت الحمراء عالية الكفاءة هي الحل الأمثل. لماذا؟ لأنها لا تلامس الرقائق، وعدم وجود اتصال يعني عدم وجود تلوث أو ضغوط ميكانيكية. إنها الطريقة الوحيدة لزيادة الإنتاج دون تدمير الأجهزة.
التوازن بين المسافة والحرارة
المشكلة هي أنه لا يمكن وضع جهاز الإشعاع تحت الحمراء بالقرب جدًا من الرقيقة. إذا كان الجهاز قريبًا جدًا، فإن ذلك سيؤدي إلى ظهور نقاط ساخنة تُسبب تشوهًا في السيليكون. أما إذا كان الجهاز بعيدًا جدًا، فإن ذلك سيؤدي إلى إهدار الطاقة في تسخين جدران الغرفة. إنها مسألة تتطلب التوازن. نقضي وقتًا طويلاً في حساب النقطة المثالية بناءً على كمية الحرارة التي يمكن للرقيقة استيعابها.
عادةً ما نستخدم أجهزة الإشعاع تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة، لأنها تُسخّن الرقيقة بسرعة كبيرة. لكن هناك مشكلة: هذه السرعة تضع ضغطًا كبيرًا على أنظمة التبريد. إذا لم تكن أنظمة التبريد قادرة على التعامل مع الإشعاع المنعكس، فإن ذلك سيؤدي إلى تدمير الحساسات والأسلاك الكهربائية. وهذا مشكلة لا أحد يريدها.
جعل النظام ذكيًا (دون المشاكل)
في المصانع الحديثة، فكرة “التعيين ثم النسيان” تعتبر خطأ فادحًا. نقوم بربط أنظمة الإشعاع تحت الحمراء بأجهزة تحكم PID وأجهزة قياس درجة الحرارة في الوقت الفعلي. هذا يسمح للنظام بتعديل مستوى الحرارة في غضون ملايين الثواني، بناءً على ما يحدث على سطح الرقيقة.
الأفضل من ذلك، أن بيانات درجة الحرارة تصبح بيانات حقيقية. إذا حدث خطأ ما، لا داعي للاستدلال على ما حدث – يمكنك فقط النظر إلى منحنى درجة الحرارة. كما أن التصميم يكون قابلاً للتعديل، لذا عندما تحتاج إلى زيادة الإنتاج، كل ما عليك فعله هو استبدال أجهزة الإشعاع تحت الحمراء. لا داعي لتفكيك الغرفة بأكملها وبدء العمل من جديد.
التضحيات
أجهزة الإشعاع تحت الحمراء عالية القدرة توفر كثافة حرارية عالية، لكن ذلك يأتي بتكلفة. فهي تضع ضغطًا كبيرًا على مصادر الطاقة والأغلفة الكوارتزية. يجب أن يكون الجهد الكهربائي مستقرًا للغاية. إذا كان الجهد متقطعًا، حتى لفترة قصيرة، فإن ذلك سيؤدي إلى تقلبات دقيقة في درجة الحرارة على سطح الرقيقة. قد يبدو ذلك تافهًا، لكن في هذا المجال، التفاصيل الصغيرة غالبًا ما تكون المشاكل الكبيرة.