Warum wir auf Infrarot-Härtung für Bio-Sensoren umgestiegen sind Beim Bau von Bio-Sensoren ist es entscheidend, die thermische Härtung der Polymere sowie der leitfähigen Tinten richtig zu gestalten. Lange Zeit verließ sich die Industrie dabei auf große Konvektionsöfen. Doch das Heizen der gesamten Luft um das Bauteil herum, nur damit dieses selbst erwärmt wird, ist eine Verschwendung von Zeit und Energie. Deshalb verwenden wir Kurzwellen-Infrarotlampen. Anstatt den Raum zu erwärmen, strahlen diese Lampen die Energie direkt in das Substrat ab. Das ist effizienter. Die „grüne“ Seite der Physik Bei der traditionellen Trocknung wird einfach nur heiße Luft verwendet. Um diesen Prozess zu beschleunigen, werden oft chemische Lösungsmittel eingesetzt – Stoffe, die Blei oder VOCs enthalten – damit die Verdunstung schneller stattfindet. Das ist unpraktisch und im Grunde veraltet. Infrarot funktioniert anders. Es wird elektromagnetische Strahlung genutzt. Die Photonen dringen direkt in das Material des Bio-Sensors ein und bewirken, dass die Moleküle in Bewegung geraten. Dadurch erfolgt eine schnellere Härtung – und man kann auf diese unerwünschten Chemikalien verzichten. Das ist ein wichtiger Grund dafür, warum die Halbleiterindustrie zu Infrarot-Trocknungsverfahren übergeht, um Emissionen zu vermeiden. Platz- und Zeiteinsparung Wir haben diese Lampen so konzipiert, dass sie innerhalb weniger Sekunden die maximale Temperatur erreichen. Denken Sie an Ihre aktuellen Produktionsanlagen: Wie viel Zeit wird damit verschwendet, darauf zu warten, dass ein großer Ofen auf Temperatur kommt? Mit Infrarot entfällt diese Wartezeit. Zudem gewinnen Sie wieder Platz – Sie können einen großen, sperrigen Transportofen durch eine kompakte Infrarotanlage ersetzen. Dadurch wirkt die gesamte Anlage weniger überfüllt. Der Nachteil (denn es gibt immer einen) Ich werde nicht vortäuschen, dass es sich um ein „Plug-and-Play“-Lösung handelt. Die Infrarot-Härtung ist intensiv. Da die Energieübertragung so schnell stattfindet, muss man sehr genau auf die Parameter achten. Wenn die Verweildauer auch nur um einen Bruchteil einer Sekunde falsch ist, besteht die Gefahr, dass das Substrat verbogen wird oder das Material überhärtet wird. Man muss also besonders genau auf die Geschwindigkeit des Transportbands sowie auf die Rückkopplungsschleifen der Sensoren achten. Wenn der PID-Controller nicht perfekt eingestellt ist, kann die hohe Hitze die bioaktiven Schichten zerstören, bevor das Basismaterial überhaupt Zeit hat, fest zu werden. Aber wenn alles richtig eingestellt ist? Dann muss man nicht mehr auf gefährliche Lösungsmittel zurückgreifen. Die Energiekosten sinken. Zudem entsteht ein saubererer Prozess, der alle Umweltstandards erfüllt – ohne die Produktionsgeschwindigkeit zu verringern.