วิธีหยุดปัญหา “ผลกระทบจากความร้อน” ในเครื่องมือประมวลผลชิป
เคยลองใช้วิธีการให้ความร้อนแก่ภายในเครื่องมือประมวลผลชิปหรือไม่? แต่กลับพบว่าเปลือกภายนอกของเครื่องมือนั้นร้อนจนทำให้มือไหม้ได้เลย… นี่คือปัญหาที่พบได้บ่อยในด้านวิศวกรรม
คนส่วนใหญ่มักเริ่มต้นด้วยการใช้เครื่องทำความร้อนแบบการถ่ายเทความร้อน แต่นั่นเป็นวิธีที่ผิด เพราะความร้อนจะถูกส่งไปยังอากาศและผนังของเครื่องมือ ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน นอกจากนี้ ผนังที่ร้อนมากๆ ยังอาจทำให้ชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนเสียหาย หรือแย่กว่านั้นคือทำให้ผู้ปฏิบัติงานได้รับบาดเจ็บจากความร้อน
วิธีที่ดีกว่าในการส่งความร้อน
แทนที่จะพยายามให้ความร้อนกับอากาศ เราใช้หลอดไฟอินฟราเรดแบบคลื่นสั้นแทน
ลองนึกถึงแสงแดดดูสิ… เราไม่รู้สึกว่าอากาศรอบตัวร้อนขึ้นเมื่อออกไปข้างนอกในวันที่อากาศร้อน แต่เรารู้สึกถึงความร้อนที่สัมผัสกับผิวหนังโดยตรง นั่นคือแสงรังสี
เราใช้เครื่องสะท้อนแสงเพื่อส่งแสงรังสีไปยังชิ้นส่วนที่ต้องการให้ร้อน โดยไม่ให้ความร้อนส่งไปยังส่วนอื่นๆ ชิ้นส่วนก็จะร้อนขึ้น ส่วนผนังก็ยังคงเย็นอยู่ ง่ายมากเลย
การใช้งานในห้องที่มีอากาศสะอาด
ห้องที่มีอากาศสะอาดนั้นมีข้อกำหนดที่เข้มงวดมาก คุณไม่สามารถปล่อยให้มีสารหรือฝุ่นละอองออกมาได้เลย
นั่นคือเหตุผลที่เราเลือกใช้หลอดไฟแบบควอตซ์ เพราะหลอดไฟชนิดนี้ไม่มีปฏิกิริยาทางเคมี จึงไม่ก่อให้เกิดฝุ่นหรือส่งผลต่อคุณภาพอากาศ
ส่วนเรื่องการเดินสายนั้น ก็ต้องให้ความสำคัญกับความหนาแน่นของพลังงาน เราเลือกใช้หลอดไฟที่มีกำลังวัตต์สูง เพื่อให้เครื่องมือร้อนขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ไม่มีใครอยากรอให้เครื่องมือร้อนขึ้นหรอก
แต่ก็ต้องระวังด้วย… หากใช้หลอดไฟที่มีกำลังวัตต์สูงเกินไปในเครื่องมือขนาดเล็ก โดยไม่มีการป้องกันที่เหมาะสม ความร้อนก็จะส่งกลับมายังตัวเครื่องมือได้ นี่คือสิ่งที่ต้องหาจุดสมดุล
ความเป็นจริง
การใช้แสงอินฟราเรดในการให้ความร้อนนั้นไม่ใช่เรื่องมหัศจรรย์อะไร
มีข้อจำกัดอยู่บ้าง นั่นก็คือ “ปัจจัยการมองเห็น” หากชิ้นส่วนมีรูปร่างแปลกๆ หรือมีร่องลึก แสงก็จะไม่สามารถส่องเข้าไปในบริเวณนั้นได้ ทำให้เกิดจุดที่ไม่ร้อนขึ้นมา… เหมือนกับเงานั่นแหละ
วิธีแก้ไขคือการใช้หลอดไฟหลายดวงร่วมกัน
แน่นอนว่าวิธีนี้จะทำให้การเดินสายซับซ้อนขึ้น และเพิ่มต้นทุนด้วย แต่นี่เป็นวิธีเดียวที่จะทำให้ความร้อนกระจายตัวไปทั่วชิ้นส่วนได้อย่างสม่ำเสมอ โดยไม่ทำให้เครื่องมือร้อนเกินไป