استفاده از حرارت مادون قرمز برای ساخت نانولولههای کربنی
اگر با نانولولههای کربنی کار میکنید، میدانید که این کار چقدر دشوار است. فعال کردن کاتالیست و تزریق کربن به درستی، نیازمند کنترل دقیق دماست؛ کنترلی که میتواند آدم را دیوانه کند.
برای مدت طولانی، از فرهای مقاومتی استفاده میکردیم. اما باید صادق باشیم: این فرها کند عمل میکنند. در واقع، شما فقط یک جعبه بزرگ پر از هوا را گرم میکنید تا سطح مورد نظر گرم شود. به همین دلیل، ما به سیستمهای مادون قرمز روی آوردهایم. در این سیستمها، انرژی مستقیماً به داخل ماده ارسال میشود؛ این کار بسیار سریع انجام میشود.
دستیابی به دادههای دقیق
در یک کارخانه مدرن، نمیتوانید فقط کار را شروع کنید و فراموش کنید که چه اتفاقی میافتد. باید دقیقاً بدانید که چه اتفاقی در حال رخ دادن است.
ما این سیستمهای مادون قرمز را مستقیماً به کنترلکنندههای PLC متصل میکنیم؛ این کار به ما امکان میدهد تا میزان انرژی مصرفی و دمای سطح را به صورت لحظهای مشاهده کنیم. دیگر نیازی نیست حدس بزنیم که آیا فرآیند گرم کردن به درستی انجام شده است یا خیر.
از آنجایی که از موجهای کوتاه مادون قرمز استفاده میکنیم، میتوانیم دمای مورد نظر را در چند ثانیه به دست آوریم. علاوه بر این، فضای کمتری نیاز است؛ دیگر نیازی نیست از پوششهای عایقبندی بزرگ استفاده کنیم تا گرما از بیرون خارج نشود.
جزئیات مربوط به گرما
مشکل اینجاست: اگر ماده نخواهد گرم شود، گرما را در خود نخواهد پذیرفت؛ گرما فقط از روی سطح ماده منعکس خواهد شد.
برای حل این مشکل، از فرستندگان کوارتزی یا سرامیکی استفاده میکنیم؛ طول موج این فرستندگان را طوری تنظیم میکنیم که انرژی به درستی درون ماده نفوذ کند.
اما باید مراقب تراکم انرژی باشیم؛ اگر مقدار زیادی انرژی را در یک نقطه خاص تمرکز کنیم، نقاط داغی ایجاد خواهد شد. این موضوع برای ترتیببندی نانولولههای کربنی مشکلساز است؛ چون همه چیز را خراب میکند. ما زمان زیادی را صرف تنظیم میزان انرژی و ولتاژ میکنیم تا مطمئن شویم که گرما به طور یکنواخت در سراسر سطح پخش شود.
مزایا و معایب
البته، همه چیز آسان نیست. انرژی مادون قرمز با شدت بالا، مقدار زیادی گرمای اضافی را در سیستم ایجاد میکند.
اگر از سیستمهایی با توان بالا استفاده کنید اما فراموش کنید سیستمهای خنککننده را تقویت کنید، تجهیزات الکترونیکی شما دچار افزایش دما خواهند شد. این موضوع میتواند فرآیند تولید را مختل کند. باید مطمئن شوید که سیستم خنککننده شما قادر به مقابله با سرعت گرم شدن ماده باشد.
یک توصیه دیگر؟ از کابلهای با تحمل دمای بالا استفاده کنید؛ در غیر این صورت، پوشش عایقبندی کابلها قبل از اتمام فرآیند، ذوب خواهد شد. به حرف من اعتماد کنید.