ทำไมการใช้เครื่องอบด้วยแสงอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศถึงเป็นวิธีที่ดีที่สุดสำหรับเทคโนโลยีที่ปราศจากสารตะกั่ว
พูดตามตรงแล้ว เตาอบแบบปกตินั้นเป็นเทคโนโลยีแบบเก่า มีข้อเสียมากมาย เช่น ใช้เวลานาน มีขนาดใหญ่ และไม่เหมาะกับการใช้งานในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เลย นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้เครื่องอบด้วยแสงอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศแทน วิธีนี้ช่วยลดความจำเป็นในการใช้สารละลายเคมี และช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการอบด้วย
ความลับก็คือ ในสภาพสุญญากาศ จะไม่มีโมเลกุลของอากาศมาขวางกั้นการแพร่กระจายของความร้อน แสงอินฟราเรดจึงสามารถถูกส่งตรงไปยังวัสดุได้โดยตรง ไม่มีสิ่งกั้นกลางเลย
หลักฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลัง
เมื่อใช้เตาอบแบบปกติ เราต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่ออุ่นอากาศ ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน แต่ในสภาพสุญญากาศ เราใช้หลักการถ่ายเทความร้อนแบบรังสีแทน เราสามารถปรับความยาวคลื่นของแสงอินฟราเรดให้เหมาะสมกับวัสดุที่เราต้องการอบได้ ทำให้ความร้อนสามารถเข้าไปถึงชั้นลึกของวัสดุได้ โดยไม่ทำให้พื้นผิวของวัสดุถูกเผาไหม้
และยังมีความเร็วอีกด้วย กระบวนการอบสามารถทำได้เร็วมาก จากหลายชั่วโมงเหลือเพียงไม่กี่นาทีเท่านั้น นี่คือจุดที่ช่วยประหยัดพลังงานจริงๆ เพราะเราไม่ต้องใช้เตาอบขนาดใหญ่ที่ใช้พลังงานมากอีกต่อไป
การรักษาสิ่งแวดล้อมและการปราศจากสารตะกั่ว
หากคุณใช้วัสดุที่ปราศจากสารตะกั่ว คุณจะรู้ดีว่าวัสดุเหล่านี้มีความละเอียดอ่อนมาก หากอุณหภูมิไม่เหมาะสม ก็อาจทำให้วัสดุเกิดปัญหาได้ เตาอบแบบเก่ามีปัญหาเรื่อง “จุดร้อน” เนื่องจากการไหลเวียนของอากาศที่ไม่สม่ำเสมอ แต่เครื่องอบด้วยแสงอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศสามารถแก้ปัญหานี้ได้ โดยการแจกจ่ายความร้อนให้สม่ำเสมอทั่วทั้งแผ่นวัสดุ นอกจากนี้ ยังไม่มีก๊าซหรือสารมลพิษใดๆ ออกมาอีกด้วย ถือเป็นกระบวนการที่สะอาดมาก
ส่วนที่ยากคือการหาสมดุลในการออกแบบ
แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะง่ายเสมอไป การใช้แสงอินฟราเรดความเข้มสูงในสภาพสุญญากาศก็สร้างปัญหาเรื่องการระบายความร้อนได้เช่นกัน ในขณะที่วัสดุกำลังดูดซับความร้อน ผนังของเตาอบและอุปกรณ์ที่ใช้ในการอบก็อาจร้อนเกินไปได้ หากเราไม่ปรับอุปกรณ์ระบายความร้อนให้เหมาะสม ก็อาจทำให้เกิดปัญหาได้ เราจึงต้องหาจุดสมดุลระหว่างกำลังไฟของเครื่องอบกับความเร็วในการระบายความร้อนออกจากวัสดุ
เราออกแบบระบบเหล่านี้ให้สามารถใช้แทนเตาอบแบบเก่าได้โดยตรง ทำให้ประหยัดพื้นที่ และไม่มีมลพิษออกมาเลย นี่คือวิธีที่ดีที่สุดจริงๆ