Per ottenere un processo di essiccazione e cottura corretto per i sensori ad idrogeno
Quando si costruiscono sensori ad idrogeno, le fasi di essiccazione e cottura sono fondamentali: se queste vengono eseguite correttamente, il sensore funziona perfettamente; altrimenti, il sensore non funziona più. Per mantenere un approccio ecologico e evitare l’uso di piombo – che ormai è vietato nei semiconduttori – si utilizza la tecnologia di cottura a infrarossi.
Immaginate che un forno tradizionale per la cottura sprechi tanto tempo per riscaldare l’aria intorno al componente da trattare. Con i raggi infrarossi, invece, l’energia viene trasmessa direttamente sul substrato. Nessun solvente chimico, nessuna emissione nociva: solo calore diretto.
Il segreto per una cottura senza piombo
I metodi tradizionali di essiccazione si basano sulla “massa termica”, il che significa che ci vuole molto tempo per riscaldare il materiale e ancora di più per farlo raffreddare. Con i raggi infrarossi, invece, il calore raggiunge immediatamente il bersaglio desiderato.
È necessario regolare la lunghezza d’onda in modo da far sì che i raggi infrarossi colpiscano esattamente le bande di assorbimento del materiale da trattare. In questo modo, il materiale si solidifica perfettamente, senza danneggiare i componenti sensibili del sensore. Se si surriscalda il componente, si creano tensioni termiche. E una volta che il sensore inizia a funzionare male durante la calibrazione, si hanno dei seri problemi.
Risparmio di energia e spazio
Abbiamo progettato questi sistemi per ridurre lo spreco di energia. Poiché non si riscalda un intero contenitore pieno d’aria, il consumo energetico diminuisce. Inoltre, le dimensioni dell’equipaggiamento diminuiscono e i tempi di ciclo accelerano notevolmente. È semplicemente un metodo più efficiente.
Gli svantaggi (perché niente è perfetto)
L’aspetto negativo è che i raggi infrarossi ad alta intensità permettono una cottura rapida, ma creano anche un forte gradiente termico. Se il componente ha spessori diversi, si possono verificare problemi: le parti sottili possono bruciarsi mentre le parti più spesse rimangono umide. Non si può semplicemente “lasciare tutto come è”. È necessario prestare attenzione alla distanza tra le lampade e alla velocità di movimento del nastro trasportatore, per evitare che si creino zone troppo calde.
Per mantenere tutto sotto controllo, consigliamo di utilizzare un pirometro a circuito chiuso. Questo strumento permette di monitorare in tempo reale la temperatura della superficie, evitando così uno spreco di energia. Non dimenticate poi di dotare l’impianto di sistemi di ventilazione, per eliminare i gas volatili presenti nella stanza.