Het juiste bereiken van een goede thermische integratie voor biosensoren
Het maken van biosensoren vereist veel precisie. De chemische bindingen en het harden van het materiaal moeten elke keer perfect verlopen; anders is de hele productie nutteloos.
Daarom gebruiken we korte golflengte IR-lampen. In plaats van de lucht rondom het materiaal op te warmen – wat langzaam en onhandig is – zenden deze lampen energie rechtstreeks naar het materiaal. Dit is de enige manier om de benodigde nauwkeurigheden te bereiken wanneer je met een digitale productielijn werkt.
De stroomvoorziening
Als je een Smart Fab hebt, is de stroomdichtheid eigenlijk het ‘snelheidslimiet’. Hoge vermogens IR-lampen zijn ideaal, omdat ze het materiaal in een paar seconden tot de juiste temperatuur kunnen brengen.
Maar je moet ervoor zorgen dat de spanning overeenkomt met die van het elektriciteitsnetwerk. Anders ontstaan er spanningsschommelingen, waardoor het materiaal ongelijkmatig wordt opgewarmd.
Verder moet je rekening houden met het feit dat het gebruik van hoge vermogens in een klein gebied veel overtollige warmte veroorzaakt. Als de koelsystemen niet goed geconfigureerd zijn, zal de temperatuur gaan schommelen, waardoor je weer bij af moet beginnen.
Slimme controles (het belangrijkste onderdeel)
De lamp is slechts een hulpmiddel. De echte kracht zit in de gegevens. We koppelen deze systemen aan PID-regelaars en sensoren, zodat je precies kunt zien hoeveel energie er per batch wordt gebruikt.
Dit voorkomt nare situaties. Als een filament begint te verslechteren of een lamp kapotgaat, merkt het systeem dit onmiddellijk op. Je kunt het probleem dan snel oplossen, zodat je geen duizenden sensoren hoeft weg te gooien omdat ze niet goed zijn gehard.
De hardware
We gebruiken kwartsomhullingen. Deze laten het IR-licht door, zonder dat ze reageren op chemicaliën.
Voor de bedrading houden we het eenvoudig door standaardconnectoren te gebruiken. Waarom? Omdat niemand wil dat zijn hele productielijn vier uur stil komt te liggen alleen omdat een technicus zich moet bezighouden met een vreemd type connector. We maken vervangende onderdelen, zodat je direct weer verder kunt werken.
Korte golflengte IR is de beste keuze. Het maakt het mogelijk om de sensorlaag op te warmen zonder dat het plastic omhulsel smelt. Je moet wel rekening houden met de hoge elektrische belasting, maar voor zo’n hoge precisie is dit een prijs die het waard is om te betalen.