
停止加热空气:构建智能工厂的更好方式
如果您正在规划适用于工业4.0的智能工厂,那么您肯定已经意识到,传统的加热方式——也就是单纯地用热空气来加热物体——已不再适用。在洁净室中,最不希望看到的就是空气中存在大量颗粒物或温度波动,因为这些都会干扰生产过程。
因此,我们选择使用红外线系统。与其试图加热整个房间,不如利用电磁波将能量直接传递到需要加热的工件上。这种方式更高效、更直接,同时还能避免能源的浪费。
掌控数据
智能工厂的性能取决于其反馈机制。而红外线技术在这方面具有明显优势,因为它没有所谓的“热延迟”问题。
想想那些笨重的电阻式加热器吧。一旦打开它们,就只能等待着温度上升。而红外线灯则能在几秒钟内达到目标温度。您可以将其与PLC及PID控制器相连,从而实时调整功率。这样一来,热量就不再只是个设定值,而是一个可以追踪的数据点。您还可以记录下每块芯片或每批产品的温度历史数据。
功率与热量的平衡
不过,这里有个问题:为了获得制造半导体或精密电子产品所需的温度密度,我们通常需要使用高功率的短波灯。这类灯能在极小的空间内产生巨大的热量。
但如此高的功率也会带来一些问题:产生的废热。如果在一个小空间内注入2千瓦的功率,那么设备外壳就会变热。因此,必须确保冷却系统的设计足够完善。否则,传感器就会出现误差,甚至损坏。
保持洁净室的清洁
我们使用石英封装的元件来防止气体泄漏。这类材料不会释放任何颗粒物,因此可以确保洁净室的ISO等级始终保持在理想的水平。
此外,既然不用强制通风系统,那么就能避免空气流动带来的污染。减少空气湍流意味着更少的污染物会附着在硅片上。虽然这只是一个小小的改变,但它却能显著提升产品的合格率。