توقفوا عن الانتظار حتى يسخن الفرن: لماذا تفوق الأشعة تحت الحمراء على استخدام الهواء الساخن في عمليات المعالجة النصفية
لا زلت أرى الكثير من خطوط إنتاج أشباه الموصلات التي تعتمد على استخدام الهواء الساخن في عمليات التسخين. هذا أمر شائع، خاصة في المنشآت القديمة، لكن النتيجة سيئة للغاية.
الهواء غير قادر على نقل الحرارة بشكل فعال. يضطر المستخدم إلى الانتظار لفترات طويلة حتى يسخن الفرن، ثم ينتظر مرة أخرى حتى تصل الحرارة إلى الرقاقات. إنه أمر مزعج للغاية.
الحل؟ الأشعة تحت الحمراء.
فكروا في الأمر كمقارنة بين انتظار تسخين الغرفة والدخول مباشرة تحت أشعة الشمس. الأشعة تحت الحمراء لا تحتاج إلى وسيط، فهي ترسل موجات كهرومغناطيسية مباشرة إلى الجزء المراد تسخينه.
وبما أنك تستهدف المادة نفسها بدلاً من تسخين كمية كبيرة من الهواء، فإن وقت التسخين يقل بشكل كبير. إذا استطعت تقليل وقت التسخين بمقدار 30 ثانية لكل دفعة، فسوف توفر مئات الساعات شهرياً. إنه وقت كبير يمكن استغلاله.
كلمة عن الأسلاك الكهربائية.
هناك تفصيل يغفل عنه الكثيرون: أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء ذات الكثافة العالية تصبح ساخنة جداً. إذا استخدمت أسلاكاً عادية من نوع PVC، فإنها ستذوب أو تُصدر غازات، وهو أمر سيء للغاية في بيئة نظيفة.
لذلك نستخدم طبقة من المادة التيفلون (PTFE). هذه المادة تتحمل الحرارة دون أن تتأثر. بالإضافة إلى ذلك، في الأماكن التي تكون فيها الأسلاك قريبة جداً من جسم جهاز التسخين، فإن المادة التيفلون تمنع حدوث أي تماس كهربائي قد يؤدي إلى تلف الجهاز. الأسلاك الرخيصة تمثل مخاطرة لا يجب المخاطرة بها.
العيب:
الأشعة تحت الحمراء ليست سحرية. فهي تعمل في اتجاه معين فقط.
إذا كانت الأجزاء التي تريد تسخينها ذات أشكال غريبة أو بها تجاويف عميقة، فسوف تواجه مشكلة “الظلال”، أي أن الضوء لا يستطيع الوصول إلى السطح، وبالتالي لا يمكن تسخينه. يجب أن تختار مكان وضع الأجهزة بعناية حتى لا توجد مناطق باردة.
وبما أنك تضع كمية كبيرة من الحرارة في مساحة صغيرة، فمن الضروري أن تكون مراوح التبريد قادرة على التعامل مع هذا الحرارة. لا تريد أن تتلف الأجهزة الإلكترونية المحيطة بينما يتم تسخين الرقاقات.
لكن بالنسبة لمعظم خطوط الإنتاج، فإن الانتقال إلى استخدام الأشعة تحت الحمراء هو أفضل طريقة لتقليل وقت التوقف وزيادة الكفاءة.