Het stoppen van het warmteverlies: waarom keramische eindkapjes belangrijk zijn voor IR-emitters
Als je de koolstofvoetafdruk van een halfgeleiderfabriek wilt verminderen, moet je eerst beginnen met het beperken van het warmteverlies. Het klinkt simpel, maar bij het verwerken van siliconenplaten betekent elk verloren energieke fragment dat er geld en energie zinloos worden verspild.
Dit is waar keramische eindkapjes om de hoek komen kijken.
Kijk eens naar je IR-emitters. Wanneer je apparaten met hoge vermogens gebruikt, lekt er warmte uit de uiteinden van deze buisjes. Als je standaard metalen kapjes gebruikt, werken deze als sponsjes: ze nemen de energie op en halen deze weg van waar deze nodig is.
Wij hebben deze kapjes vervangen door keramiek van hoge zuiverheid.
Keramiek heeft namelijk de neiging om warmte niet door te geven. Door deze kapjes op de uiteinden van de buisjes te plaatsen, wordt de warmte geforceerd om binnenin het kwarts omhulsel te blijven. Hierdoor komt er meer straling rechtstreeks op het substraat terecht.
Het resultaat is dat de siliciumplaat warmer wordt. Tegelijkertijd blijft het behuizing van de machine koeler. Het is dus een win-winsituatie. Omdat je geen last meer hebt van warmteverlies, kun je de gewenste temperaturen bereiken zonder dat de energieverbruik toeneemt. Het is een van de eenvoudigste manieren om de totale energierekening van je schone ruimte te verlagen.
Maar het is niet zo eenvoudig om de juiste keramiek te kiezen. Het gaat om een delicate balans. Hoog-aluminiumpoor keramiek is ideaal voor extreme temperaturen, maar het is broos. Als je te ruw omgaat met de kabels tijdens het installeren, kan dit leiden tot beschadigingen. We moeten deze keramiekonderdelen zorgvuldig kiezen, zodat ze de constante uitzetting en samenknoping van de kwartsbuisjes kunnen weerstaan. Anders kan er vacuümlossen optreden of kan de gloeidraad kapotgaan.
Daarnaast is er nog het aspect van de elektriciteit. In hoogspanningsinstallaties mag de emitter niet in contact komen met de gelijkgestelde behuizing. De keramiek fungeert dan als een barrière die de elektriciteit op zijn plek houdt.
Er is ook nog een extra voordeel voor het doel van een ‘groene fabriek’. Omdat deze kapjes de warmte goed concentreren, kun je de lampen dichter bij het doelplaatsen, zonder dat de rest van de apparatuur beschadigd raakt. Dit verlaagt de belasting op de koelsystemen. Minder waterverbruik, minder energieverbruik. Alles bij elkaar gezien is dit een grote winst.