IR-verwarming versus gecoördineerde luchtcirculatie: wat werkt nou echt voor bio-sensoren?
Als je ervaring hebt met de fabricage van bio-sensoren, weet je hoe het werkt. Er zijn cruciale stappen waarbij alles perfect moet zijn. Jarenlang hebben we het meestal gedaan met gecoördineerde luchtcirculatie. Het is de ouderwetse manier. Maar eerlijk gezegd is het erg langzaam.
Het probleem is dat de lucht eerst op temperatuur moet worden gebracht, voordat deze de sensor kan verwarmen. Het is net alsof je een kamer probeert op te warmen met een ruimteverwarmer, voordat je de warmte op je huid kunt voelen.
IR-lampen vermijden dit probleem: ze sturen energie rechtstreeks naar het materiaal. Er is geen wachttijd nodig tot de lucht op temperatuur is.
De wachttijd
Gecoördineerde luchtsystemen hebben veel ‘thermische inertie’. Dat betekent dat het lang duurt voordat ze echt gaan werken. Je moet minuten wachten voordat de oven op temperatuur is, en nog meer tijd om te wachten tot de warmte zich verspreidt door de sensorkernen. Het is een enorme omslag.
IR-lampen bereiken de gewenste temperatuur al na een paar seconden.
Stel je eens voor: als je een proces dat normaal gesproken 10 minuten duurt, kunt terugbrengen tot 30 seconden, dan neemt je productiviteit enorm toe. En het beste van alles: je hoeft geen extra ruimte of apparaten te kopen.
Waarom het anders aanvoelt
We gebruiken meestal kortegolflengte- of middengolflengte-IR-straling voor dit soort toepassingen. Deze golflengten dringen veel beter door in de sensorkernen dan hete lucht.
Je krijgt zo een gelijkmatige verdeling van de warmte over het hele oppervlak. Je hoeft je geen zorgen meer te maken over ongelijkmatige warmtelasten, waardoor de sensoren kunnen vervormen of loskomen. Het is gewoon efficiënter.
De nadelen (want er zijn altijd nadelen)
IR is geen magisch hulpmiddel. De warmtedichtheid is namelijk zeer hoog. Als je de snelheid van de transportband verkeerd instelt of de lampen te dicht plaatst, kunnen de organische lagen van de sensor beschadigen. Je kunt het niet zomaar ‘aanzetten en vergeten’. Je hebt een goede PID-regelaar en betrouwbare sensoren nodig om te voorkomen dat de temperatuur te hoog wordt en de sensoren beschadigen.
En nog iets: als je een conventionele oven vervangt door een IR-tunnel, moet je goed opletten hoe je de componenten koelt. Omdat IR-energy zeer snel wordt afgegeven, zullen de componenten veel warmer uit de verhittingszone komen dan eerst. Als je koelventilatoren niet sterk genoeg zijn, kun je risico lopen dat de sensoren te lang worden verhit. Houd hier rekening mee.