Прекратим нагрев воздуха: более эффективный способ обработки пластин
Если мы действительно хотим достичь целей по снижению углеродного следа на производстве, нам необходимо отказаться от использования старомодных резистивных печей. Они потребляют огромное количество энергии. Вместо этого мы переходим к использованию точного инфракрасного нагрева.
Идея проста: зачем нагревать всю вакуумную камеру или воздух вокруг пластины, если достаточно просто нагреть саму пластину? Мы используем инфракрасные датчики и лампы для приложения тепла именно туда, где это необходимо. Таким образом не тратится энергия впустую.
Как это работает на самом деле
Стандартный способ нагрева основан на конвекции. Этот метод медленный, неэффективный и требует большого количества энергии. Инфракрасный нагрев работает иначе – он использует электромагнитное излучение для передачи энергии. Благодаря соответствию интенсивности излучения показателям поглощения кремнием, тепло попадает прямо в сам материал. Это происходит очень быстро. Из-за этого общее потребление энергии на единицу продукции значительно снижается.
Контроль над процессом
Нельзя просто нагревать все вокруг без контроля. Необходимо тщательно контролировать температуру. Мы используем высокоскоростные инфракрасные датчики, которые отслеживают поверхность пластины в реальном времени. Эти датчики связаны с системой PID, которая оперативно корректирует мощность лампы. Если появляется очаг высокой температуры, система мгновенно снижает мощность лампы. Это предотвращает повреждение пластины и снижает расходы на электроэнергию.
Недостатки
Есть один недостаток: при использовании высокоплотных инфракрасных ламп возникает большая нагрузка на корпус оборудования. Конечно, пластина нагревается быстро, но окружающие элементы также подвергаются значительной нагрузке. Необходимо, чтобы системы охлаждения были достаточно мощными, чтобы справиться с таким интенсивным тепловым воздействием. Если система охлаждения слаба, это может привести к поломке оборудования.
Что это значит для производства
Замена старых систем нагрева на инфракрасные устройства делает процессы закалки и анилинга более эффективными. Для многих существующих линий это довольно простая замена. Мы видим четкую закономерность: чем лучше инфракрасные датчики, тем меньше расходуется энергии. Это выгодно для всех: меньше отходов, меньше бракованных пластин, и значительно меньший углеродный след.