なぜ無鉛バイオセンサーには赤外線を利用するのか
バイオセンサーの製造は非常に微妙な作業です。扱うのは、過度な負荷に耐えられない有機層ですから、適切な熱処理や硬化処理が不可欠です。
私たちは、大きな対流式オーブンを使わなくなりました。なぜでしょうか？小さな部分を硬化させるために全体の空気を加熱するのは、時間とエネルギーの無駄だからです。その代わりに、赤外線ランプを使用しています。これにより、エネルギーが直接基材に届きます。これは効率的で、クリーンルームがサウナのようになることもありません。
手間を省きながらも環境に優しい方法
現在、業界全体が「無鉛」や「環境に優しい」という基準を求めています。理論上は良さそうですが、実際には、従来の乾燥方法は面倒な場合があります。化学溶剤や重い加熱要素を使う必要があり、VOCが発生したり、金属安定剤が必要になったりします。
しかし、赤外線は違います。電磁波を利用して作用し、バイオセンサーの材料内の分子を振動させて熱を生み出します。燃焼による排気ガスもありません。また、波長を材料のニーズに合わせて調整できるため、硬化過程を促進するために鉛を含む触媒は不要です。単純に機能するのです。
バランスを取ることの重要性
もちろん、単純に使えばいいというわけではありません。発光体を慎重に選択する必要があります。
私たちは通常、短波または中波の赤外線を使用します。短波は力強く表面に作用するため、薄い膜の硬化に最適です。しかし、注意が必要です。ワット数を高くしすぎると、気づかないうちにバイオセンサーの活性層が損傷してしまいます。
そのため、厳密なPID制御を行います。これにより、基材が適切な温度を保ち、過熱することがありません。
工場での実用性
実用的な観点から見ると、赤外線ランプを使うことで、作業環境が大幅に改善されます。巨大な排気ダクトや厚手の断熱材を使う必要がなくなります。ランプを接続し、所要時間を設定すれば、すぐに使用できます。
最良の点は、瞬時に起動することです。機械が停止している間も電力を無駄にすることはありません。実際に加工している部分のみを加熱するため、エネルギーコストも大幅に削減できます。