لماذا نستخدم مرايا الذهب في عملية التصليد بالأشعة تحت الحمراء؟
يسعى عالم أشباه الموصلات بجد نحو استخدام مواد خالية من الرصاص وصديقة للبيئة. يبدو ذلك رائعًا من الناحية النظرية، لكن في الواقع، فإن ذلك يشكل مشكلة كبيرة في عمليات التصنيع.
فالفرنات التقليدية لا تكفي لتحقيق هذا الهدف؛ فهي تحتاج إلى وقت طويل لتسخين الهواء قبل أن تتمكن من تسخين القطعة المراد تصليدها. وهذا يعتبر إهدارًا للطاقة، وبصراحة، فإن ذلك يمكن أن يؤدي إلى تلوث الرقاقات بشكل غير مقصود.
لذلك، نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء مع مرايا مغطاة بالذهب.
سحر المرايا الذهبية
المصابيح الخاصة بالأشعة تحت الحمراء تُصدر الحرارة في جميع الاتجاهات، أي 360 درجة. إذا تم تعليق المصباح داخل الآلة، فإن نصف الطاقة يضيع في الهيكل الخارجي للآلة. وهذا يعني أن الغرفة هي التي تسخن، وليس القطعة المراد تصليدها.
نحل هذه المشكلة عن طريق استخدام مرايا مغطاة بالذهب.
لماذا الذهب؟ لأن الذهب يعكس الحرارة بشكل أفضل بكثير من الألمنيوم. فهو يلتقط الطاقة الضائعة ويعيدها إلى القطعة المراد تصليدها.
النتيجة؟ تسخين القطعة بشكل أسرع، وبالتالي تقل تكلفة استخدام الطاقة. إنها طريقة فعالة للغاية.
التعامل مع المشاكل المتعلقة بالمواد خالية من الرصاص
إذا كنت قد عملت مع مواد لاحمة أو مواد لاصقة خالية من الرصاص، فأنت تعرف أنها تحتاج إلى درجات حرارة أعلى، بالإضافة إلى درجة حرارة مستقرة للغاية، مقارنة بالمواد التي تحتوي على الرصاص.
إذا كانت درجة الحرارة غير مستقرة، فسوف ينتج عن ذلك وجود فراغات أو نقاط باردة في القطعة المراد تصليدها. وهذا يعني أن القطعة ستكون غير صالحة للاستخدام.
تتعامل عملية التصليد بالأشعة تحت الحمراء مع هذه المشكلة عن طريق نقل الحرارة مباشرة إلى القطعة المراد تصليدها، دون التأثير على الهواء المحيط بها. لا حاجة إلى أنظمة تهوية كبيرة أو مواد كيميائية قاسية لجفاف القطعة. إنها عملية نظيفة وهادئة.
النقاط التي يجب الانتباه إليها
لا يمكنك ببساطة استخدام هذه المصابيح في أي آلة، وأنت تتوقع نتائج جيدة.
لأن كثافة الحرارة مرتفعة جدًا، فمن السهل تدمير القطعة المراد تصليدها إذا كانت سرعة الحزام غير صحيحة. لقد رأيت مهندسين يدمرون القطع بسبب عدم انتباههم للفجوة بين المصباح والقطعة.
يجب أن تكون حذرًا في استخدام أجهزة التحكم في درجة الحرارة والمستشعرات. يجب أن تكون قادرة على مواكبة سرعة ارتفاع درجة الحرارة. ويرجى التأكد من أن مروحات التبريد تعمل بشكل صحيح. إذا لم تستطع المروحات تحريك الهواء، فإن غلاف المرآة سيتضرر مع مرور الوقت.
إذا تم ترتيب الأسلاك والتوقيت بشكل صحيح، فسوف تتمكن من تحقيق درجات الحرارة المطلوبة دون إلحاق الضرر بالبيئة.