Warum wir Infrarot-Härtung für Biosensoren und Chips verwenden
Beim Bau von Biosensoren geht es um ein heikles Gleichgewicht – man muss die Klebstoffe sowie die verschiedenen Schichten genau richtig härten. Doch wenn man es übertreibt, können die biologischen Komponenten beschädigt werden. Es handelt sich dabei um ein äußerst fragiles Gleichgewicht.
Deshalb nutzen wir Kurzwellen-Infrarotlampen. Anstatt die Luft um das zu behandelnde Teil zu erhitzen, senden diese Lampen Energie direkt in das Material selbst. Das ist effizient und sauber – und funktioniert einfach.
Das Problem mit herkömmlichen Öfen
Stellen Sie sich einen traditionellen Konvektionsofen vor: Man heizt im Grunde nur eine große Menge Luft auf, in der Hoffnung, dass die Wärme schließlich das zu behandelnde Teil erreicht. Das ist langsam, verbraucht viel Energie und kann außerdem Kontaminationen verursachen, die man in einem Saal mit Reinraumstandards auf keinen Fall haben möchte.
Infrarot ist anders: Es nutzt Photonen, um in die Oberfläche einzudringen und somit die Polymerisierung oder das Trocknen von Lösungsmitteln fast sofort in Gang zu setzen. Es gibt keinen Zeitverlust durch einen „Vorheizvorgang“. Man schaltet den Ofen einfach ein – und schon kann es losgehen.
Umweltfreundlich – ohne Probleme
Die Industrie setzt stark auf leiterfreie und „grüne“ Standards. Infrarot-Härtung macht das möglich, da sie rein elektrisch funktioniert. Es gibt keine Verbrennung, kein CO2 und keine unerwünschten Dämpfe. Zudem benötigt man wegen der gezielten Wärmestrahlung nicht diese riesigen, lautenden Lüftungssysteme, wie sie Gasöfen benötigen. Dadurch wird der gesamte Reinraum angenehmer zu bewohnen – und der Kohlenstofffußabdruck wird verringert, ohne dass man darüber nachdenken muss.
Die Herausforderungen
Es ist aber nicht alles perfekt. Hochintensive Infrarotlampen haben eine beträchtliche Wirkkraft – was problematisch sein kann, wenn man nicht vorsichtig ist. Wenn die Transportbänder auch nur für einige Sekunden langsamer werden, können die Sensoren beschädigt werden. Es ist frustrierend, wenn ganze Chargen wegen kleiner Zeitfehler ruiniert werden. Deshalb legen wir großen Wert auf PID-Controller und Sensoren. Man braucht ein System, das in Millisekunden reagiert – sonst entsteht teure Verschwendung.
Integration in die Produktionsanlage
Das Beste daran: Wir gestalten diese Systeme so, dass sie direkt an die Stelle passen, an der früher die Konvektionsöfen standen. Durch den Umstieg auf Infrarot kann man die Härtungszone von mehreren Metern auf wenige Zentimeter reduzieren. Dadurch gewinnt man wieder Platz im Raum. Es ist also ein Gewinn für alle: Die Produktionszeiten verkürzen sich, die Umweltziele werden erreicht – und man hat endlich Platz, um im Labor herumzulaufen.