Cómo lograr el control adecuado de la temperatura en una fábrica inteligente
Si está construyendo una fábrica inteligente hoy en día, debe replantearse cómo maneja el calor. Los métodos tradicionales ya no son suficientes. Para el procesamiento de obleas, nos estamos orientando hacia sistemas de infrarrojos. Básicamente, estos sistemas son clave para recolectar energía térmica y mantener una temperatura precisa.
La zona “ideal”
Lograr la distancia correcta entre el emisor de infrarrojos y la oblea es algo que requiere habilidad. Si se coloca demasiado cerca, se generan puntos calientes. Esos picos de temperatura pueden deformar la oblea en cuestión de segundos. Pero si se coloca demasiado lejos, se desperdicia energía al calentar las paredes de la cámara en lugar del producto.
Por lo general, calculamos esta distancia basándonos en la longitud de onda. Las ondas cortas son ideales cuando se necesita que el calor penetre rápidamente. Las ondas medias son mejores si se desea que la superficie permanezca estable. Se trata de equilibrar la potencia de la lámpara con esa distancia, para asegurar que la temperatura sea constante en toda la superficie de la oblea.
Deje de adivinar, empiece a monitorear
Lo importante es que Industria 4.0 no se trata del calentador en sí, sino de los datos. Los sistemas de infrarrojos modernos se conectan directamente a las redes PLC. Utilizamos un sistema de bucle cerrado, donde los pirómetros supervisan en tiempo real la superficie de la oblea y ajustan la potencia según sea necesario.
Ya no hay necesidad de ajustes manuales ni de adivinar si la temperatura es adecuada. Se obtiene un mapa de temperatura claro para cada lote procesado. Eso es una gran ventaja.
El compromiso
Los arrays de infrarrojos de alta densidad son muy rápidos. Pero eso implica una gran carga sobre el sistema de enfriamiento. Si su sistema de refrigeración no es lo suficientemente potente para manejar el calor generado por las lámparas, las temperaturas básicas comenzarán a fluctuar.
Siempre recomiendo especificar un sistema de refrigeración un 15% más potente de lo necesario. Eso proporciona una reserva de seguridad ante las fluctuaciones de temperatura. Así se mantiene la estabilidad durante el funcionamiento continuo de la fábrica.