Як зробити виробництво біосенсорів більш екологічним за допомогою інфрачервоного нагріву
Виробництво біосенсорів – це складний процес. Потрібно, щоб матеріали були абсолютно сухими та правильно обробленими, а для цього зазвичай використовуються величезні конвекційні печі. Але, чесно кажучи, такі печі споживають багато енергії.
Ми почали замінювати їх на системи з інфрачервоними лампами. Замість того, щоб нагрівати всю кімнату лише для нагрівання кількох пластин, інфрачервоне світло нагріває сам матеріал. Це як різниця між нагріванням всього будинку за допомогою котла лише для нагрівання рук, та використанням невеликого обігрівача.
Енергоефективність
Традиційне нагрівання є неефективним – потрібно витрачати багато енергії на переміщення гарячого повітря. Інфрачервоне світло працює інакше: воно використовує електромагнітне випромінювання для миттєвого передачі тепла. У лабораторії це означає, що не потрібно чекати довго, поки система нагріється. Крім того, не витрачається енергія, коли пристрій не працює. Якщо налаштувати лампи під конкретний матеріал, споживання енергії на одну пластину значно зменшується.
Правильний контроль
Неможливо просто подавати тепло та сподіватися на краще. У виробництві напівпровідників немає жодного простору для помилок. Щоб досягти точності, ми поєднуємо лампи з пірометрами з швидкою реакцією та контролерами типу PID. Це запобігає різким змінам температури, які можуть зіпсувати продукцію. Однак варто пам’ятати: якщо пристрій працює на повну потужність, потрібно переконатися, що система відведення тепла справна. Якщо тепло накопичується в одному місці, основа для виробництва може деформуватися, а це проблема, якої ніхто не хоче.
Зменшення „непотрібного“ споживання енергії
Якщо ви хочете досягти карбонної нейтральності, потрібно усунути ті пристрої, які продовжують споживати енергію навіть коли не працюють. Перевага інфрачервоного нагріву полягає у тому, що він функціонує миттєво – включається та вимикається. Не потрібно тримати величезну піч у режимі роботи вісім годин на день „на всякий випадок“. Це дозволяє значно заощадити енергію.
Чи є якісь недоліки? Ну, початкові витрати на налаштування є трохи вищими. Потрібно витратити час на налаштування всіх елементів системи, щоб уникнути „холодних точок“. Але як тільки все налаштовано, економія енергії компенсує витрати на обладнання вже протягом першого року. Це розумний спосіб отримати статус „зеленої фабрики“, не уповільнюючи процес виробництва.