Hören Sie auf, die Luft zu erwärmen – eine bessere Methode für den Bau einer intelligenten Fabrik
Falls Sie eine intelligente Fabrik für Industrie 4.0 planen, wissen Sie vermutlich bereits, dass die alte Methode – also das einfachere Erwärmen der Luft – nicht mehr ausreicht. In einer Reinraumumgebung möchte man auf keinen Fall, dass Partikel in der Luft oder starke Temperaturschwankungen die Arbeit stören.
Deshalb nutzen wir Infrarot-Systeme. Anstelle dazu, den gesamten Raum zu erwärmen, senden Infrarotstrahlen Energie direkt zum Werkstück mithilfe elektromagnetischer Wellen. Das ist effizienter und direkter – außerdem spart es Energie.
Die Kontrolle über die Daten
Eine intelligente Fabrik ist nur so gut wie ihr Feedbacksystem. Dabei zeigen sich die Vorteile von Infrarot-Systemen: Es gibt keinen „thermischen Verzögerungseffekt“.
Stellen Sie sich diese schweren Widerstandsheizer vor: Man schaltet sie ein – und muss dann warten. Infrarotlampen hingegen erreichen die gewünschte Temperatur bereits innerhalb von Sekunden. Man kann sie direkt mit PID-Controllern verbinden, um die Leistung flexibel anzupassen.
Plötzlich ist Wärme nicht mehr nur eine Einstellung auf einem Regler – sie wird zu einem Messwert. So kann man die thermische Historie jeder einzelnen Wafer oder Charge nachverfolgen.
Der Kompromiss: Leistung versus Wärme
Es gibt jedoch einen Haken: Um die benötigte Wärmedichte für Halbleiter oder Präzisionselektronik zu erzeugen, werden in der Regel hocheffiziente Kurzwellenlampen verwendet. Doch all diese Leistung führt zu zusätzlicher Wärmeentwicklung. Wenn man 2 kW in einem kleinen Raum freisetzt, wird das Gehäuse sehr heiß. Man muss sicherstellen, dass das Kühlsystem richtig dimensioniert ist. Andernfalls können die Sensoren beschädigt werden.
Die Reinraumumgebung erhalten
Wir verwenden Quarzkapseln, um Ausgasungen zu verhindern. Diese Materialien geben keine Partikel ab – dadurch bleibt die ISO-Klasse der Reinraumumgebung bei dem erforderlichen Niveau.
Außerdem vermeidet man durch den Einsatz von Infrarotsystemen die Störung der Luftströmungen. Weniger Turbulenzen bedeutet weniger Schadstoffe, die auf den Siliziumchips landen. Es handelt sich dabei um einen einfachen Trick – doch er hat einen enormen Einfluss auf die Produktivität.