Het bereiken van de juiste temperatuur bij de fabricage van biosensors
Bij het maken van biosensors moet je een delicate balans vinden. Je hebt voldoende warmte nodig om chemische bindingen te veroorzaken en de oppervlakken te activeren. Maar als je te veel warmte gebruikt, kunnen de ondergronden beschadigen. Het is dus een kwestie van precies de juiste balans vinden.
Daarom maken we gebruik van infraroodsystemen. Ze werken zeer snel. Bovendien bieden ze de nodige precisie, die je met conventionele verwarming niet kunt bereiken. In een moderne ‘Smart Fab’ zijn deze systemen niet alleen beschikbaar, maar ze communiceren ook met digitale controllers zodat de productie op schema kan blijven.
Balansen tussen kracht en precisie
Het belangrijkste bij het kiezen van een infraroodsysteem is de balans tussen de hitteintensiteit en wat het materiaal daadwerkelijk kan verdragen. Lampen met hoge vermogens werken snel, wat ideaal is voor het harden van materialen. Maar als de spanning niet goed is, ontstaan er plekken waar het te heet wordt. Dat is een groot probleem. Om te voorkomen dat de sensoren beschadigen, gebruiken we PID-controllers. Zij regelen de stroomsterkte in real-time, net zoals een dimmerknop die precies weet wanneer hij de stroom moet verminderen.
De apparaten en het netwerk
Voor dit doel gebruiken we kwarts-halogeenlampen. Kwarts is de ideale keuze, want het kan hoge temperaturen verdragen zonder de infraroodstraling te blokkeren. Omdat niemand stilstand wil, hebben we deze lampen zo ontworpen dat ze gemakkelijk vervangen kunnen worden. Als een lamp kapotgaat, hoef je hem alleen maar uit te halen en er een nieuwe in te doen. Geen gedoe.
Maar het echte verschil zit hem in hoe deze lampen zich in het grotere plaatje voegen. Ze zijn geen losse apparaten meer, maar maken deel uit van een netwerk. Door de infraroodoutput te koppelen aan de feedback van de sensoren, kun je de hitteintensiteit aanpassen, afhankelijk van hoe de huidige batch reageert.
Het nadeel
Snelle opwarmtijd is natuurlijk een groot voordeel, maar er is ook een nadeel: hoge intensiteit zorgt voor veel overtollige warmte. Je kunt deze lampen niet zomaar aansluiten en verder niets doen. Je HVAC- en koelsystemen moeten sterk genoeg zijn om de overtollige warmte uit de ruimte te halen. Als de koeling te zwak is, kunnen de elektronische componenten beschadigen. En dan is je kalibratie verloren.