Optimiser le contrôle thermique dans une usine intelligente
Si vous construisez une usine intelligente pour l’Industrie 4.0, vous avez probablement réalisé que les méthodes traditionnelles de gestion de la chaleur ne suffisent plus. Les chauffages traditionnels sont lents et peu fiables. Lorsque l’on cherche à créer un modèle numérique de son processus, il n’est pas suffisant de simplement chauffer les pièces en question de manière approximative.
C’est là que les chauffages à rayonnement infrarouge à haute efficacité entrent en scène. Au lieu de gaspiller du temps à chauffer l’air autour des pièces, ces chauffages ciblent directement la pièce à chauffer. C’est plus rapide, plus efficace, et bien plus prévisible.
Un chauffage qui vous donne des informations précises
Dans un système moderne, le chauffage ne doit pas être un simple appareil physique. Il doit également servir de source de données. Les chauffages à rayonnement infrarouge peuvent se mettre en marche ou s’éteindre très rapidement. C’est pourquoi ils sont idéaux pour chauffer les wafers. Lorsqu’on les connecte à un PLC avec un système de contrôle PID en boucle fermée, on peut connaître en temps réel la température exacte de chaque wafer. On sait donc exactement quelle quantité d’énergie est consommée par chaque wafer. Ce genre de précision aide vraiment à résoudre les problèmes liés au rendement du processus.
Les avantages liés à la physique
Nous utilisons des émetteurs à rayonnement infrarouge à courte longueur d’onde, car ils permettent de chauffer rapidement la surface du wafer. Mais le meilleur aspect, c’est que comme le rayonnement infrarouge ne nécessite pas l’utilisation de gaz chauds (convection), on n’a pas à s’inquiéter des particules qui pourraient se retrouver dans l’environnement de travail. Dans une salle blanche, c’est un énorme avantage. De plus, comme la chaleur est concentrée, on peut réduire la taille de la zone de chauffage, ce qui permet d’économiser de l’espace.
Les inconvénients (car rien n’est parfait)
Le rayonnement infrarouge est puissant, mais il ne fonctionne pas simplement en branchant l’appareil. Tout d’abord, il consomme beaucoup d’énergie. Il faut donc s’assurer que les panneaux électriques peuvent gérer ces courants élevés lorsque le système démarre. De plus, il est essentiel d’assurer une parfaite alignment des éléments concernés. Le rayonnement infrarouge est si intense que si le wafer n’est pas parfaitement aligné, des points chauds locaux apparaissent. Un petit défaut mécanique suffit pour endommager le substrat. L’alignment doit donc être parfait.
En fin de compte, l’utilisation du rayonnement infrarouge permet de rendre le processus thermique quelque chose qui peut être programmé et mesuré avec précision, plutôt que quelque chose dont on espère simplement qu’il fonctionne correctement.