Como obter a temperatura correta na fabricação de biossensores
Se você já trabalhou com biossensores, sabe o quão delicados eles são. Um erro na aplicação do calor pode fazer com que o substrato se deforme ou que os produtos químicos utilizados não funcionem corretamente. É um verdadeiro pesadelo.
Por isso, estamos abandonando aqueles fornos de convecção antigos. Eles são muito lentos e pouco eficazes. Em vez disso, estamos optando por sistemas de infravermelho (IR). A vantagem do infravermelho é que ele atinge diretamente o material desejado. Não há necessidade de aquecer todo o ambiente só para aquecer uma pequena placa.
Por que o infravermelho funciona tão bem?
Em uma fábrica moderna, adivinhar não é uma opção viável. É preciso ter dados precisos. Quando se utiliza lâmpadas de infravermelho, é possível associar a potência de entrada diretamente aos sensores de superfície. Isso cria um ciclo contínuo de controle. Em vez de esperar pelo tempo correto, é possível ver em tempo real a energia térmica absorvida pela placa. Isso elimina a necessidade de adivinhações.
Dependendo do que se está fabricando, utilizamos infravermelho de onda curta ou média. O infravermelho de onda curta é mais rápido; ele atinge a superfície imediatamente, o que é essencial para a deposição de camadas finas. Se a taxa de aquecimento for muito lenta, a sensibilidade do sensor será comprometida antes mesmo que o processo seja concluído.
Os problemas relacionados ao hardware
Não basta simplesmente colocar uma lâmpada de alta potência em um equipamento e considerar o trabalho concluído. Essas lâmpadas geram muito calor. Se o sistema de resfriamento não for suficientemente eficaz, haverá problemas relacionados à variação de temperatura. Isso estraga a precisão dos resultados, fazendo com que o primeiro sensor produzido funcione perfeitamente, enquanto o último falhe completamente.
Para resolver esse problema, utilizamos invólucros de quartzo com revestimentos especiais. Isso ajuda a ajustar o comprimento de onda, fazendo com que a energia seja direcionada para onde é necessária, em vez de simplesmente refletir na superfície.
Tornando tudo funcional em grande escala
Na fabricação inteligente, é necessário usar controladores que comuniquem-se via Modbus ou EtherCAT. Isso permite que tenhamos um controle digital sobre a temperatura. É uma grande vantagem: se uma lâmpada começar a falhar, o sistema identifica isso imediatamente. Assim, evitamos perder um lote inteiro de sensores caros. Isso transforma um processo manual e estressante em apenas mais um dado a ser analisado na tela.