Het juiste temperatuurniveau bereiken voor de productie van carbonnanobuizen
Als je een moderne productieruimte wilt bouwen, moet je ophouden met denken aan de manier waarop we twintig jaar geleden warmte leverden. Vergeet die ouderwetse convectieovens maar; ze hebben tijd nodig om op warmte te komen. Wanneer je werkt met carbonnanobuizen, heb je iets snellers en nauwkeurigers nodig.
Daarom worden er hoge-dichtheidsinfraroodsystemen gebruikt.
Waarom infrarood werkt
Bij de productie van carbonnanobuizen is het belangrijk om een zeer specifiek temperatuurniveau te bereiken en dat niveau te behouden. We gebruiken kortegolf-infraroodemitters, omdat deze geen tijd verspillen aan het opwarmen van de lucht in de kamer. In plaats daarvan sturen ze energie rechtstreeks naar het substraat. Dat is een groot voordeel: de opwarntijd wordt verkort en de apparatuur hoeft niet half de ruimte in beslag te nemen. Bovendien kan alles digitaal worden geregeld, zodat we de thermische zones in real-time kunnen monitoren en de vermogensinstellingen aanpassen op basis van de informatie die de sensoren ons geven.
Het ‘slimme’ element in praktijk brengen
Een slimme productieruimte betekent niet alleen dat je een duurdere warmer moet kopen. Het gaat er ook om hoe die warmer communiceert met de rest van de apparatuur. We koppelen deze infraroodsystemen aan PID-controlleren, zodat de temperatuur niet fluctueert. Door de vermogensinstellingen aan te passen, kan de warmteperfect worden afgestemd op de snelheid waarmee het materiaal wordt vervoerd of op de snelheid waarmee het substraat wordt geleverd. Dit voorkomt dat de temperatuur te hoog wordt. Als de temperatuur te hoog wordt, kan de katalysator beschadigen of kan de structuur van de carbonnanobuizen worden verwoest. Niemand wil immers een hele partij producten weggooien omdat de warmer te krachtig was.
De praktische uitdagingen van engineering
Houd er rekening mee dat hoge-dichtheidsinfraroodsystemen enorm veel warmte genereren. Je moet dus zorgen dat de koelsystemen goed werken. Als de afvoer van warmte niet goed werkt, kunnen de controlepanelen oververhitten en uitvallen. Dat is een frustrerende manier om een dag productie te verliezen.
Om het gemakkelijker te maken, worden deze systemen zo ontworpen dat ze gemakkelijk kunnen worden vervangen. Wanneer een lamp kapotgaat, hoef je hem alleen maar uit te halen en er een nieuwe in te zetten. Er is geen behoefte om de hele apparatuur uit elkaar te halen. Tegelijkertijd houdt het digitale systeem de conditie van de lamp in de gaten, zodat je precies weet wanneer het tijd is voor een vervanging.