Come ottenere una temperatura ottimale nella produzione di biosensori
Quando si producevano i biosensori, i cicli di essiccazione e riscaldamento erano spesso fonte di problemi. Se si cerca di utilizzare impianti di produzione moderni e “intelligenti”, si capisce subito che i vecchi forni a convezione non sono adatti: sono troppo lenti.
Ecco perché ci affidiamo ai sistemi a infrarossi. Invece di riscaldare l’aria, questi sistemi inviano l’energia direttamente sul materiale da trattare. In questo modo si raggiunge la temperatura desiderata in pochi secondi. Inoltre, si risparmia molto spazio.
Perché il controllo digitale è importante
Il sistema di riscaldamento deve essere in grado di comunicare con il PLC. Utilizziamo lampade a infrarossi abbinate a controller PID, in modo che la potenza rilasciata corrisponda esattamente ai dati registrati.
In un ambiente basato su dati, il problema principale è il ritardo termico: il tempo che passa tra il momento in cui si ordina alla macchina di riscaldarsi e il momento in cui effettivamente lo fa. Con i sistemi a infrarossi, questo ritardo scompare completamente. Basta premere un interruttore e il calore è già pronto. È l’unico modo per assicurarsi che il primo chip prodotto sia identico al decimo migliaio di chip prodotti.
I compromessi legati all’hardware
A seconda del materiale utilizzato per il substrato dei biosensori, solitamente si utilizzano elementi di quarzo a onde corte o medie. Per ridurre i tempi di produzione, è necessario disporre di grande potenza in uno spazio ridotto. Tuttavia, c’è un problema: fornire tanta potenza in un tubo così piccolo comporta gravi problemi di surriscaldamento. Se le lampade vengono utilizzate sempre al 100%, la struttura e i cablaggi devono essere resistenti. Altrimenti, i connettori potrebbero fondersi.
Integrazione nell’impianto di produzione
Utilizziamo cablaggi modulari, così da non dover trascorrere tutto il giorno a ricalibrare la macchina solo perché una lampada si è bruciata. Utilizziamo connettori standardizzati, quindi quando una lampada smette di funzionare, basta sostituirla con una nuova. Inoltre, poiché l’output a infrarossi è collegato al sistema di monitoraggio centrale, è possibile conoscere esattamente quanta energia viene consumata per ogni sensore prodotto. Questo permette di valutare appieno i costi legati al riscaldamento di ogni singolo sensore.