วิธีที่ดีกว่าในการอบแห้งแผ่นวัสดุ MEMS (โดยไม่เสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์)
พูดตามตรงกันเถอะ: วิธีการอบแห้งแผ่นวัสดุ MEMS แบบดั้งเดิมนั้นช่างยุ่งยากและใช้พลังงานมากเกินไป ไม่ว่าคุณจะใช้เตาอบแบบการถ่ายเทความร้อนหรือวิธีการอบด้วยแรงหมุน ก็ต้องรอเวลานาน พลังงานจำนวนมากก็จะสูญเปล่าไป วิธีนี้ช้า และสิ้นเปลืองพลังงานมาก
เรามีวิธีที่ดีกว่านั้น แทนที่จะใช้ความร้อนเพื่ออบแห้งแผ่นวัสดุทั้งหมด เราใช้รังสีอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นแทน นี่คือวิธีที่แตกต่างออกไป แทนที่จะทำให้อากาศร้อนขึ้น เราจะเล็งไปที่โมเลกุลของน้ำโดยตรง ทำให้ความชื้นหายไปโดยเร็ว
หลักการทางฟิสิกส์นั้นน่าสนใจมากเลยทีเดียว
ในกระบวนการผลิต MEMS คุณต้องหาสมดุลระหว่างความร้อนที่เพียงพอกับการอบแห้งแผ่นวัสดุ แต่ก็ไม่ควรมากเกินไปจนทำให้แผ่นวัสดุเสียรูป หลอดไฟอินฟราเรดของเราสามารถส่งพลังงานไปยังความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งจะช่วยกำจัดชั้นน้ำที่เหลืออยู่ได้
เนื่องจากไม่มีการสูญเสียพลังงานไปกับการทำให้อากาศร้อนขึ้น ดังนั้นการใช้พลังงานก็จะลดลงอย่างมาก นี่คือข้อได้เปรียบทั้งในแง่ของเวลาการผลิตและการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ด้วย
มาพูดถึงส่วนประกอบฮาร์ดแวร์กันบ้าง
เราใช้ไส้หลอดฮาโลเจนและท่อควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงในการสร้างอุปกรณ์นี้ ผลลัพธ์ก็คือความร้อนที่ส่งไปยังแผ่นวัสดุจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว
แต่มีข้อควรระวังอยู่อย่างหนึ่ง นั่นคือคุณไม่สามารถนำอุปกรณ์นี้มาใช้กับวงจรไฟฟ้าธรรมดาได้ เพราะความเข้มของพลังงานนั้นสูงมาก หากคุณพยายามเพิ่มกำลังไฟมากเกินไป ก็อาจทำให้เกิดปัญหาต่างๆ เช่น ความเสียหายจากความร้อนสูง หรือการสะสมของสารต่างๆ บนหลอดไฟ
เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์จะทำงานได้อย่างปลอดภัย คุณจำเป็นต้องมีระบบควบคุมที่ดี โดยปกติแล้วเราจะแนะนำให้ใช้ควบคุมแบบ PID ร่วมกับเครื่องวัดอุณหภูมิที่มีความรวดเร็ว วิธีนี้จะช่วยให้อุณหภูมิคงที่ และป้องกันไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไป
การใช้งานอุปกรณ์นี้
สิ่งที่ดีที่สุดก็คือ อุปกรณ์นี้สามารถนำมาแทนที่หลอดไฟเดิมได้เลย โดยเราใช้ตัวเชื่อมต่อมาตรฐาน ดังนั้นคุณจึงไม่จำเป็นต้องใช้เวลาหลายวันในการปรับแต่งวงจรไฟฟ้าอีก
แต่มีสิ่งหนึ่งที่ควรระวัง นั่นคือห้องที่มีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการผลิต MEMS นั้นมีความสำคัญมาก ก๊าซเคมีต่างๆ อาจทำลายท่อควอตซ์ได้ เราจึงใช้แก้วที่มีความแข็งแรงสูง แต่คุณก็ยังคงต้องคอยดูแลไม่ให้มีการสะสมของสารต่างๆ บนหลอดไฟด้วย
หากท่อควอตซ์สกปรก การถ่ายเทความร้อนก็จะลดลง และประสิทธิภาพการใช้พลังงานก็จะลดลงด้วย ดังนั้นคุณจึงต้องรักษาความสะอาดของอุปกรณ์ให้ดี เพื่อให้เป้าหมายในการสร้างโรงงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสามารถบรรลุได้จริงๆ