Come ottenere un riscaldamento efficace in una fabbrica intelligente
Se state costruendo una fabbrica intelligente per l’Industria 4.0, probabilmente avrete capito che il vecchio metodo di riscaldamento non è più efficace. È necessario utilizzare sistemi che siano in grado di interagire con i dati raccolti dalla fabbrica stessa.
La realtà del lavoro in condizioni di vuoto è questa: non c’è aria, né convettione… Si deve fare affidamento esclusivamente sulla radiazione per riscaldare i materiali. Ecco perché facciamo leva sui sistemi a infrarossi: permettono di indirizzare l’energia esattamente dove è necessaria, senza dover trasformare tutte le pareti della camera di lavoro in enormi radiatori.
Tutto dipende dai dati
Una fabbrica intelligente non è semplicemente un modo elegante per indicare un sistema automatizzato. Si tratta piuttosto di poter gestire al meglio i dati raccolti. I nostri sistemi a infrarossi sono progettati per integrarsi perfettamente nelle reti PLC e SCADA.
Poiché queste lampade reagiscono molto rapidamente, è possibile regolare la potenza di riscaldamento in tempo reale, in base ai dati forniti dai sensori. Non bisogna quindi affrontare quel problema del ritardo termico tipico degli scaldatori resistentivi. In questo modo si ottiene una precisione elevata nella regolazione della temperatura. E quando la temperatura è stabile, non si spreca più materiale prezioso durante i cicli di essiccazione o deposizione.
Il problema più complicato: la progettazione per il vuoto
Non tutto è così semplice come sembra. Gli scaldatori adatti alle condizioni di vuoto devono resistere a grandi differenze di pressione e a rigidi requisiti legati all’evacuazione dei gas. Utilizziamo cristalli di quarzo ad alta purezza e rivestimenti speciali, poiché l’ultima cosa che vogliamo è che le lampade contamini i wafer.
Ma ecco dove le persone commettono errori: il bilancio tra potenza e raffreddamento. Se si utilizzano lampade ad alta potenza per accelerare i tempi di riscaldamento, le pompe di vuoto e i sistemi di raffreddamento devono essere sufficientemente potenti per assorbire quel calore. Se il raffreddamento non riesce a tenere il passo, i sigilli della camera di lavoro si danneggiano e iniziano a perdere aria. È un problema davvero fastidioso da risolvere.
Perché scegliere i sistemi a infrarossi?
Innanzitutto, sono piccoli e compatti. È possibile sostituire gli antichi elementi di riscaldamento ingombranti con quelli a infrarossi, ottenendo così più spazio disponibile nel laboratorio. Inoltre, funzionano immediatamente: non hanno bisogno di alcun mezzo per trasmettere il calore. In un mondo in cui i tempi di ciclo sono misurati in secondi, questa velocità è fondamentale. Basta collegarli a un controllore PID, impostare la velocità di riscaldamento e il sistema funziona perfettamente. Non c’è più bisogno di preoccuparsi di eventuali sbalzi di temperatura, come succedeva con i vecchi sistemi di riscaldamento. Il sistema funziona esattamente come previsto.