การใช้คลื่นอินฟราเรดเพื่อการทำให้วัสดุแห้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เมื่อคุณใช้วิธีการเคลือบโดยใช้ผงสี คุณจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม เพื่อให้เกิดการเชื่อมโยงของโมเลกุลได้อย่างถูกต้อง แต่ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไป วัสดุก็จะถูกเผาไหม้
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้เวลามากมายในการปรับแต่งคลื่นอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น (SWIR) ต่างจากคลื่นอินฟราเรดความยาวคลื่นกลางหรือยาว SWIR สามารถทะลุผ่านชั้นสีได้โดยตรง ซึ่งทำให้การทำให้วัสดุแห้งเร็วขึ้นมาก นั่นหมายความว่าวัสดุจะไม่ต้องอยู่ในเตาอบเป็นเวลานาน
เคล็ดลับอยู่ที่สเปกตรัมของคลื่นอินฟราเรด
ในห้องปฏิบัติการ เราปรับแต่งองค์ประกอบการให้ความร้อน เพื่อให้ความยาวคลื่นอยู่ในระดับที่เหมาะสม เราปรับความหนาแน่นของไส้หลอดทังสเตนและความดันของก๊าซฮาโลเจนเพื่อปรับความถี่ของคลื่นอินฟราเรด
สิ่งสำคัญคือ ยิ่งความยาวคลื่นสั้นเท่าไร ความร้อนก็จะถูกส่งตรงไปยังวัสดุมากขึ้นเท่านั้น คุณจึงไม่ต้องเสียพลังงานไปกับการให้ความร้อนกับอากาศรอบๆ วัสดุ ทำให้การทำให้วัสดุแห้งเร็วขึ้นมาก
เนื่องจากพลังงานถูกกระจุกตัวอยู่ในจุดเดียว คุณจึงสามารถใช้เตาอบที่มีขนาดเล็กได้ แต่ต้องระวังด้วย หากใช้พลังงานมากเกินไป วัสดุก็จะถูกเผาไหม้ ดังนั้นจึงต้องมั่นใจว่าระบบระบายความร้อนสามารถรับมือกับพลังงานที่เพิ่มขึ้นได้
ทำไมอุปกรณ์ถึงมีความสำคัญ
เราใช้ไส้หลอดที่ทำจากควอตซ์บริสุทธิ์ เพราะมันสามารถทนต่อแรงกดดันได้ดี ในขณะที่มีการเปิด-ปิดการให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว วัสดุจะขยายตัวและหดตัว แต่ไส้หลอดชนิดนี้สามารถทนต่อแรงกดดันนั้นได้โดยไม่แตก
นอกจากนี้ เรายังใช้ตัวเชื่อมต่อที่เหมาะสม เช่น R7s หรือ Sk15 การเชื่อมต่อที่ดีไม่ได้หมายถึงแค่การเสียบเข้าไปเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณภาพของการติดต่อทางไฟฟ้าด้วย หากการเชื่อมต่อไม่ดี ก็จะเกิดจุดร้อนขึ้น และจุดร้อนนั้นจะทำให้วัสดุละลายก่อนที่คุณจะรู้ตัวว่ามีปัญหา
การกำจัดปัญหา “จุดร้อน”
หากคุณเคยทำงานกับเตาอบขนาดใหญ่ คุณคงรู้ดีถึงปัญหาจุดร้อน ซึ่งทำให้วัสดุไม่แห้งสมบูรณ์ เมื่อคุณนำวัสดุออกมา ก็จะพบว่ามีส่วนหนึ่งของวัสดุที่ยังไม่แห้ง
เราแก้ปัญหานี้โดยการวางแผนรูปแบบการแผ่รังสีให้เหมาะสม โดยปรับแต่งแรงดันไฟฟ้าและความยาวของหลอด เพื่อให้ความร้อนกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิวของวัสดุ
คุณไม่จำเป็นต้องนำวัสดุเข้าไปในเตาอบซ้ำอีกแล้ว คุณเพียงแค่เชื่อมต่ออุปกรณ์ ตั้งเวลา แล้วปล่อยให้คลื่นอินฟราเรดทำหน้าที่ได้เลย
แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน คือคุณจะได้ประสิทธิภาพในการผลิตที่สูงขึ้น แต่คุณก็ต้องควบคุมแหล่งพลังงานให้ดีด้วย หากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป ไส้หลอดก็จะพังได้เช่นกัน