Cómo lograr un calentamiento efectivo en una fábrica inteligente
Si está construyendo una fábrica inteligente para la Industria 4.0, seguramente ya se ha dado cuenta de que el método tradicional de calentamiento ya no es suficiente. Necesita algo que pueda interactuar con sus datos.
La realidad al trabajar en condiciones de vacío es que no hay aire, ni convección… Nada. Se debe depender únicamente de la radiación para lograr el calentamiento deseado. Por eso recurrimos tanto a los sistemas de infrarrojos. Estos permiten dirigir la energía exactamente donde sea necesaria, sin tener que convertir toda la pared de la cámara en un enorme radiador.
Lo importante son los datos
Una fábrica inteligente no es simplemente otro término para “automatizada”. Se trata de poder controlar los datos relacionados con el proceso de producción. Construimos nuestros sistemas de infrarrojos de modo que se conecten directamente a las redes PLC y SCADA.
Dado que estas lámparas de infrarrojos reaccionan muy rápidamente, se puede ajustar la potencia en tiempo real, según lo que indiquen los sensores. No hay necesidad de lidiar con ese problema del retraso térmico que ocurre con los calentadores resistentes. Se obtiene así un rango de temperatura preciso. Y cuando la temperatura se mantiene estable, se evita desperdiciar material costoso durante los ciclos de curado o deposición.
El desafío: el diseño para condiciones de vacío
No todo es tan sencillo como parecería. Los calentadores diseñados para funcionar en condiciones de vacío deben resistir grandes diferencias de presión y cumplir estrictas normas relacionadas con la liberación de gases. Utilizamos cuarzo de alta pureza y recubrimientos especiales, ya que lo último que queremos es que las lámparas contaminen las obleas.
Pero aquí es donde la mayoría de las personas se equivocan: el equilibrio entre potencia y refrigeración. Si se utiliza una cantidad excesiva de energía, las bombas de vacío y los sistemas de refrigeración deben ser lo suficientemente potentes para absorber ese calor. Si la refrigeración no es suficiente, los sellos de la cámara se dañarán y comenzarán a filtrarse gases. Es un problema del que realmente no queremos preocuparnos.
¿Por qué elegir los sistemas de infrarrojos?
En primer lugar, son pequeños. Se pueden reemplazar esos elementos de calentamiento voluminosos por sistemas de infrarrojos, lo que permite ganar mucho espacio en el laboratorio. Además, son rápidos. Al no necesitar ningún medio para transmitir el calor, funcionan al instante. En un mundo donde los tiempos de procesamiento se miden en segundos, esa rapidez es crucial. Basta conectarlos a un controlador PID, configurar la tasa de calentamiento, y el sistema alcanzará el objetivo deseado. Ya no hay necesidad de preocuparse por ese problema del “sobrecalentamiento” que solía ocurrir con los sistemas antiguos. El sistema funciona perfectamente y se mantiene estable en esa temperatura.