Andare oltre l’uso degli forni tradizionali: l’uso delle onde infrarosse nella produzione di biosensori
Se state costruendo una linea di produzione per biosensori, probabilmente avrete capito che quegli antichi forni a convezione non sono più adatti all’uso. Sono lenti e ingombranti. Quando si vuole gestire un processo di produzione automatizzato, è necessario disporre di un sistema di riscaldamento che risponda immediatamente ai comandi inviati dal PLC.
Ed è qui che entrano in gioco le onde infrarosse. Sono velocissime. E per quelle fasi delicate di essiccazione delle membrane dei sensori, questa velocità è fondamentale.
Il trucco per ottenere il riscaldamento ottimale
I biosensori sono dispositivi molto sensibili: si tratta di pellicole sottili e rivestimenti organici che potrebbero essere distrutti se sottoposti a temperature troppo elevate. Per questo motivo, preferiamo utilizzare emettitori a onde infrarosse a breve lunghezza d’onda: questi non perdono tempo a riscaldare l’aria intorno al componente, ma agiscono direttamente sul substrato. In questo modo, il resto dell’equipaggiamento rimane più fresco e lo spazio necessario per il funzionamento del dispositivo diminuisce.
Tuttavia, non basta semplicemente collegare questi emettitori: è necessario utilizzare controller PID e sistemi di feedback per regolare la potenza di riscaldamento in base alla velocità del trasportatore. Ogni sensore riceve esattamente l’energia di cui ha bisogno, né di più né di meno.
Dettagli tecnici riguardo all’hardware
Di solito utilizziamo tubi al quarzo per le lampade, in modo che il calore possa penetrare effettivamente nel substrato. A seconda della configurazione della rete elettrica, è possibile collegare i tubi in serie o in parallelo, per evitare cali di tensione lungo la linea di trasmissione.
Attenzione però: i tubi ad alta potenza sono utili per generare calore massiccio, ma possono essere dannosi se non si fa attenzione. È importante regolare correttamente la distanza tra la lampada e il substrato, altrimenti si potrebbero creare punti di riscaldamento eccessivi che danneggiano gli strati biologici dei sensori. Ci vorrà del tempo per calibrare tutto correttamente, ma ne varrà la pena per evitare di rovinare l’intera produzione.
Perché questo rende le cose più semplici
La cosa migliore è che non c’è più bisogno di aspettare che il riscaldatore si “scaldi”. Basta premere l’interruttore e in pochi secondi il sistema è pronto per funzionare. Questo rende il processo di riscaldamento “su richiesta”, evitando così uno spreco di energia quando la linea di produzione è ferma. Inoltre, questo sistema rende la configurazione dell’impianto molto più flessibile: se cambia le dimensioni del sensore, basta semplicemente sostituire le lampade. Non è necessario smontare e ridisegnare l’intera struttura termica. Funziona semplicemente.