Het bereiken van de juiste temperatuur bij de fabricage van biosensoren
Het maken van biosensoren vereist veel precisie. Je hebt precies de juiste hoeveelheid hitte nodig om de polymeren te laten harden, zodat de gevoelige chemische lagen niet beschadigen. Als je een moderne productielijn gebruikt, kun je niet alleen vertrouwen op ‘bijna voldoende’ hitte. Je hebt een hittebron nodig die reageert op de signalen van de PLC, en dat in milliseconden tijd.
Daarom maken we gebruik van hoogdichte infrarode (IR)-lampen. In plaats van tijd te verspillen aan het opwarmen van een hele ruimte – wat langzaam en onhandig is – zenden deze lampen de hitte precies ergens naartoe waar die nodig is.
Het trucje voor snelle opwarming
Biosensoren kunnen nauwelijks hitte vasthouden. Als je niet voorzichtig bent, kom je boven de gewenste temperatuur uit en wordt de productie verwoest. We lossen dit op door verschillende golflengten te gebruiken. Door te wisselen tussen kortegolfrige en middengolfrige IR-straling, kunnen we het specifieke absorptiespectrum van het gebruikte biomateriaal richten. Dit is de beste manier om ervoor te zorgen dat het oppervlak goed wordt gehard, zonder dat het substraat vervormt. Het werkt gewoon.
Geen gokken meer
Een ‘slimme’ productielijn betekent eigenlijk dat er een goede feedbackloop is. We stoppen geen lampen in en hopen maar dat het lukt. In plaats daarvan koppelen we de IR-systemen aan PID-regelaars en pyrometeren. Op deze manier krijg je in real-time informatie over de oppervlaktetemperatuur. Die gegevens helpen de stroomvoorziening om de sterkte van de stroom snel aan te passen. Dit is een stuk beter dan de oude manier van opwarmen met ovens, waarbij je gewoon hoopte dat het zou lukken.
De balans tussen snelheid en duurzaamheid
Hoge-stroom IR-lampen zijn erg handig, omdat ze veel hitte in een klein oppervlak kunnen genereren. De opwarmtijd is dus erg snel. Maar er is ook een nadeel: al die hitte veroorzaakt veel druk op de kabels en de behuizing van de lampen. Als je probeert de tijd te besparen door de stroomsterkte te verhogen, gaan de gloeidraden eerder kapot dan je wilt. Het is dus een kwestie van afwegen: je moet de productiesnelheid afzetten tegen de frequentie waarmee je de lampen moet vervangen. En vergeet vooral niet om de ventilatie goed in te stellen, anders kan het gebeuren dat je de controle-elektronica beschadigt.
Als je nog steeds traditionele verwarmingsapparaten gebruikt, hebben we deze systemen ontworpen als vervangingen voor die apparaten. Hierdoor kun je overgaan op een digitale productielijn, zonder dat je het hele systeem hoeft te vervangen.