Uso del calentamiento por infrarrojos para la fabricación de nanotubos de carbono
Si trabajas con nanotubos de carbono, sabes bien las dificultades que implica este proceso. Hacer que el catalizador se active y que el carbono se depose en las condiciones adecuadas requiere un nivel de control térmico muy preciso.
Durante mucho tiempo, todos utilizamos hornos resistentivos. Pero seamos honestos: son lentos. En realidad, solo sirven para calentar aire, con el fin de calentar el sustrato. Por eso hemos pasado a usar sistemas de infrarrojos. En lugar de esperar a que el aire se caliente, los sistemas de infrarrojos envían energía directamente al material. Es rápido… realmente rápido.
Obtener datos precisos
En una fábrica moderna, no se puede simplemente “configurar todo y olvidarse”. Es necesario saber exactamente qué está pasando. Conectamos estos sistemas de infrarrojos directamente a controladores PLC. De este modo, podemos ver en tiempo real cuánta energía se consume y cuál es la temperatura de la superficie. Ya no hay necesidad de adivinar si el ciclo de calentamiento funciona correctamente.
Dado que utilizamos infrarrojos de onda corta, podemos alcanzar las temperaturas deseadas en cuestión de segundos. Además, ahorramos mucho espacio. No es necesario utilizar capas de aislamiento enormes para evitar que el calor se escape.
Los detalles relacionados con el calor
El problema es que, si el material no “quiere” recibir calor, entonces este simplemente se refleja. Para solucionarlo, utilizamos emisores de cuarzo o cerámica. Ajustamos la longitud de onda para que la energía se absorba realmente en el sustrato de nanotubos de carbono.
Pero hay que tener cuidado con la densidad de potencia. Si se aplican demasiados vatios en un área pequeña, se generarán puntos calientes. Eso arruina todo en cuanto a la alineación de los nanotubos de carbono. Pasamos mucho tiempo equilibrando la potencia y el voltaje para asegurarnos de que el calor se distribuya uniformemente por toda la zona.
Las compensaciones y advertencias
No todo es magia. Los sistemas de infrarrojos de alta intensidad generan una gran cantidad de calor residual. Si utilizas un sistema de alta potencia pero olvidas mejorar los sistemas de ventilación y enfriamiento, tus dispositivos electrónicos se sobrecalentarán y dejarán de funcionar. Es una forma frustrante de interrumpir el proceso de producción. Debes asegurarte de que los sistemas de enfriamiento de tu fábrica puedan manejar la velocidad de calentamiento.
Un último consejo: utiliza cables resistentes al calor. De lo contrario, el aislamiento se derretirá antes incluso de que termines la primera prueba. Créeme en esto.