Por qué pasamos a utilizar luz infrarroja para curar los biosensores
Al fabricar biosensores, en realidad estamos caminando por un camino muy delicado. Se necesita suficiente calor para curar esas capas orgánicas sensibles, pero si se excede esa cantidad de calor, el sustrato se dañará.
Por eso dejamos de usar sistemas de aire caliente y optamos por lámparas de infrarrojo.
Los hornos de convección son poco eficientes: calientan todo el espacio, solo para calentar una pequeña área. Además, soplar aire caliente en una sala limpia es una forma de introducir contaminantes que no queremos cerca de nuestros sensores. El infrarrojo es diferente: utiliza radiación para enviar energía directamente al lugar donde se necesita. Sin viento, sin polvo, solo calor.
Es rápido. Muy rápido.
Pasamos de esperar horas para que el material se cure a esperar segundos. Como los materiales de los sensores absorben la energía directamente, no hay necesidad de desperdiciar tiempo ni electricidad calentando el aire alrededor del objeto a tratar.
Es una solución mucho más eficiente. Se adapta perfectamente a la tendencia hacia la fabricación “verde”, sin plomo, ya que evitamos el uso de disolventes dañinos. Solo utilizamos longitudes de onda específicas de infrarrojo para activar la polimerización. Simple.
El secreto está en la selección adecuada de las longitudes de onda
Los materiales sin plomo son delicados; el rango de temperaturas permitido es muy estrecho. Si se excede ese rango, la base del sensor se deformará y toda la producción resultará inutilizable.
Con el infrarrojo, podemos ajustar la longitud de onda, ya sea de onda corta o media, para que coincida con el revestimiento que utilizamos. Es como sintonizar una radio hasta que la señal sea perfectamente clara.
Pero no todo es magia
Existe un trade-off. La luz infrarroja de alta intensidad actúa rápidamente y con fuerza. Si el sensor está hecho de materiales que se expanden a diferentes ritmos, ese aumento brusco de temperatura puede causar que las capas se separen. Eso se denomina delaminación, y es un problema grave.
El secreto está en el enfriamiento adecuado. Hay que controlar cuidadosamente cómo se reduce la temperatura, para no dañar el material.
Si todavía utilizas esos viejos calentadores resistivos, estas lámparas son una alternativa perfecta. Solo hay que conectarlas a tu PLC existente y listo. Lo mejor de todo es que reducirás tu factura de energía, ya que la energía se utiliza solo cuando realmente se realiza el proceso de curado, y no durante la larga fase de precalentamiento.