Come gestire correttamente il controllo termico in una fabbrica intelligente
Se state costruendo una fabbrica intelligente per l’Industria 4.0, probabilmente avrete capito che il vecchio metodo di riscaldamento non è più efficace. Non basta semplicemente “accendere il riscaldamento” e sperare nel meglio. È necessario disporre di dati precisi e accurate informazioni per poter gestire correttamente il processo di riscaldamento.
Ecco dove entrano in gioco i riscaldatori a infrarossi compatibili con ambienti a vuoto. Poiché trasferiscono l’energia direttamente sul bersaglio, senza bisogno di aria o gas per trasportarla, non c’è rischio che i contaminanti finiscano nelle camere a vuoto. È un sistema più pulito e semplice.
La realtà della fisica del vuoto
Nell’ambiente a vuoto, la convezione non esiste affatto. Ci si può affidare soltanto alla radiazione. I nostri sistemi a infrarossi permettono di dirigere precisamente il flusso di radiazioni dove è necessario. L’obiettivo è riscaldare il substrato senza rovinare le pareti della camera a vuoto. In questo modo, le pompe a vuoto e i sistemi di raffreddamento non devono lavorare tanto.
A seconda delle esigenze, è possibile scegliere la lunghezza d’onda appropriata. Le onde corte sono ottime se si vuole che la superficie si riscaldi rapidamente; le onde medie invece sono migliori se si vuole che il calore penetrino più in profondità. Inoltre, poiché questi dispositivi concentrano molta potenza in uno spazio ridotto, si ha più spazio disponibile per i bracci robotici e i sensori.
Rendere la fabbrica “intelligente”
Una fabbrica intelligente è intelligente solo quanto sono intelligenti i dati che la governano. I vecchi riscaldatori resistivi sono lenti e presentano dei ritardi termici che rendono difficili gli adattamenti in tempo reale. I riscaldatori a infrarossi, invece, funzionano in modo immediato. Li collegiamo a controller PID e circuiti di feedback digitale, cosicché si possa monitorare esattamente cosa sta succedendo. È come avere una mappa in tempo reale del calore sulla superficie del wafer o del pannello. Se si individua una zona fredda, basta regolare la potenza per quella zona specifica. Non c’è bisogno di interrompere il processo o ricominciar da capo.
Gli svantaggi
Non tutto è perfetto. I sistemi a infrarossi ad alta intensità diventano molto caldi, soprattutto alle estremità dei dispositivi. Se si aumenta l’intensità del calore, i cavi e i componenti elettrici subiranno delle sollecitazioni elevate. Se non si progettano correttamente i sistemi di raffreddamento, i componenti potrebbero danneggiarsi rapidamente. Un ultimo consiglio: non dimenticate di proteggere i sensori dal fascio di radiazioni a infrarossi. Altrimenti, si otterranno letture errate.