Como obter a temperatura ideal para a fabricação de nanotubos de carbono
Se você está tentando criar uma fábrica moderna, precisa parar de pensar na forma tradicional de aquecimento, como se fazia há vinte anos. Esqueça aqueles fornos convencionais que demoram muito para esquentar. Ao trabalhar com nanotubos de carbono, é preciso algo mais rápido e preciso.
É aí que entram em cena os sistemas infravermelhos de alta densidade.
Por que os infravermelhos funcionam bem
O segredo para o crescimento dos nanotubos de carbono é manter a temperatura dentro de um intervalo específico. Usamos emissores de ondas curtas, pois eles não perdem tempo aquecendo o ar dentro da câmara. Em vez disso, eles enviam energia diretamente para o substrato. Isso é uma grande vantagem: reduzimos o tempo de aquecimento e o equipamento não precisa ocupar metade do espaço da sala. Além disso, como tudo é digitalizado, podemos monitorar as zonas térmicas em tempo real e ajustar a potência conforme indicado pelos sensores.
Tornando o sistema “inteligente” de verdade
Uma fábrica inteligente não se trata apenas de comprar um aquecedor sofisticado. Trata-se de como esse aquecedor interage com o resto dos equipamentos. Conectamos esses sistemas infravermelhos a controladores PID baseados em PLC, para que a temperatura não oscile. Ao modular a potência, é possível sincronizar o aquecimento com a velocidade do transportador ou com a rapidez com que o substrato é alimentado. Isso evita que a temperatura ultrapasse o limite desejado. Se a temperatura ficar muito alta, o catalisador pode ser danificado ou a estrutura dos nanotubos de carbono pode ser destruída. Ninguém quer desperdiçar um lote inteiro só porque o aquecedor estava muito agressivo.
A realidade complicada da engenharia
Lembre-se de que os sistemas infravermelhos de alta potência geram uma quantidade enorme de calor. É preciso ter um sistema de resfriamento eficaz. Se o sistema de resfriamento não conseguir remover esse calor das peças eletrônicas, os painéis de controle vão superaquecer e parar de funcionar. Isso é frustrante e causa perdas de produtividade. Para facilitar as coisas, projetamos esses sistemas para serem facilmente substituídos. Quando uma lâmpada falha, basta trocá-la por outra. Não é necessário desmontar todo o equipamento. Além disso, o sistema digital acompanha o estado da lâmpada, permitindo saber exatamente quando é hora de trocá-la antes que ela quebre.