Het juiste gebruik van hitte in een vacuüm: de IR-methode
Wanneer je met halfgeleiderplakken werkt, is het laatste wat je wilt dat er stofdeeltjes of ongewenste moleculen zijn die een hele partij plakken beschadigen. Maar je hebt toch hitte nodig. Het probleem? Je kunt geen hete lucht door het vacuüm blazen – er is immers geen lucht.
Daarom worden IR-verwarmers gebruikt die geschikt zijn voor gebruik in een vacuüm. In plaats van de omgeving op te warmen, wordt de hitte rechtstreeks op het gewenste gebied gericht. Dit is efficiënt en heeft geen invloed op het vacuüm.
De fysica achter het proces (zonder veel technische details)
Omdat je niet kunt rekenen op convectie, is straling je enige optie. We gebruiken meestal korte golflengte IR-lampen. Waarom? Omdat ze de materialen veel sneller kunnen verwarmen dan lampen met lange golflengten.
Bij het kiezen van deze lampen letten we op de vermogensdichtheid. We gebruiken kwarts-elementen met een hoge vermogenssterkte, zodat de gewenste temperatuur in een paar seconden kan worden bereikt. Het gaat erg snel. En dat verandert alles wat betreft de tijd die nodig is voor het proces. Als je niet hoeft te wachten tot alles is opgewarmd, verbruik je minder elektriciteit per plakje. Simpel.
De nadelen: materialen en uitstoot van gasen
Je kunt hier niet zomaar elke lamp gebruiken. Gewoon glas is een nachtmerrie in een vacuüm: het kan breken onder de druk of gasen afgeven, waardoor onzuiverheden vrijkomen die de kwaliteit van de producten beïnvloeden.
We gebruiken daarom hoogpuur synthetisch kwarts. Ook gebruiken we wolfraamfilamenten, zodat de lampen niet kapotgaan tijdens de snelle opwarm- en afkoelscycli. Zelfs de sluitingen en verbindingen moeten bestand zijn tegen het vacuüm. Eén kleine lekkaning en de druk in de kamerset daalt drastisch – en dan heb je alleen nog maar een dure ‘papierweight’.
Maar er is nog één belangrijk punt om op te letten: hitteopslag. Omdat er geen lucht is die de hitte weg kan halen, wordt het behuizingselement van de lamp zwaar belast. Als de waterkoelingssystemen niet goed zijn geconfigureerd, kunnen de sluitingen van de kamerset beschadigen. Dat is een probleem dat je zeker wilt voorkomen.
Het verminderen van de CO2-uitstoot (en de kosten)
De meeste ouderwetse apparaten maken gebruik van resistieve verwarming. Dat betekent dat er een groot stuk staal moet worden opgewarmd om de plakjes op temperatuur te brengen. Dat is een enorme verspilling van energie.
Door over te stappen op IR-verwarming, wordt alleen dat gedeelte opgewarmd dat echt nodig is. De rest van de kamerset wordt genegeerd. Minder thermische massa betekent minder energieverbruik per partij. Het is een eenvoudige manier om het proces ‘groener’ te maken, zonder dat de prestaties worden beïnvloed.