Biosensoren ohne Blei – mit IR-Härtung erfolgreich herstellen
Beim Bau von Biosensoren muss man ein empfindliches Gleichgewicht finden. Man benötigt genug Wärme, um die Polymere und Klebstoffe zu härten – doch wenn man zu viel Energie verwendet, werden die biologischen Reagenzien zerstört. Es handelt sich dabei um ein äußerst sensibles Gleichgewicht.
Deshalb nutzen wir kurzwellige Infrarotlampen. Anstatt den gesamten Raum zu erwärmen, gelangt die IR-Energie direkt in das Substrat. Dadurch wird keine Energie verschwendet – und es muss nicht lange gewartet werden.
Warum IR besser ist als Öfen
Stellen Sie sich einen normalen Konvektionsofen vor: Er arbeitet langsam. Zuerst wird die Luft erhitzt, anschließend erst der zu behandelnde Gegenstand. Das bedeutet viele Energieverluste und verlängerte Produktionszeiten.
IR-Lampen sind anders. Die Strahlung trifft direkt auf die zu härten Materialien und dringt fast sofort in diese ein. Dadurch erfolgt eine viel schnellere Härte. Zudem wird die Produktionslinie nicht zur Sauna.
Umweltfreundlich und bleifrei
Die Industrie gibt aufgehälzte Lötstoffe sowie schädliche halogenierte Lösungsmittel auf. Wir alle versuchen, schonender mit Ressourcen umzugehen. IR-Härtung passt perfekt dazu – schließlich erzeugt sie keine Emissionen oder Abfallprodukte während des Einsatzes.
Aber es gibt einen Haken: Bleifreie Harze sind anspruchsvoller. Sie benötigen in der Regel höhere Temperaturen, um richtig zu haften. Wenn die Lampe nicht die richtige Temperatur erreicht, funktioniert die Verbindung nicht. Deshalb verwenden wir Hochleistungsquarzlampen. Man braucht einfach genügend Energie, um die Arbeit zu erledigen.
Die schwierigen Aspekte
Es ist nicht alles so einfach wie „einstecken und loslegen“. Wenn man die Oberfläche mit zu hoher Intensität und zu schnell behandelt, entsteht eine harte Schicht auf der Oberfläche. Dadurch bleiben die Lösungsmittel unter der Oberfläche gefangen. Das ist ein echtes Problem. Um dies zu vermeiden, muss man die Leistung der Lampen schrittweise erhöhen. Langsam und konsequent – das ist der Schlüssel.
Und übersiehen Sie nicht die Hardware. Auch wenn die IR-Energie auf die zu behandelnde Oberfläche gerichtet ist, wird die Lampe selbst heiß. Wenn man keinen ordentlichen Kühlfan oder Kühler einbaut, können die Reflektoren beschädigt werden – und die Lampen gehen früher kaputt. Halten Sie die Lampen kühl, dann halten sie länger.