การใช้ประโยชน์จากระบบทำความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดให้เต็มที่
ในวงการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ ตัวแปรสำคัญก็คือเวลา ในอดีต เราใช้วิธีการใช้ลมร้อนในการทำความร้อน แต่ถ้าพูดตามตรงแล้ว วิธีนี้ค่อนข้างช้ามาก ก็เหมือนกับการพยายามทำความร้อนห้องโดยใช้ไดร์เป่าผม ซึ่งต้องใช้เวลานานมาก และความร้อนก็ไม่สามารถถึงจุดเดิมได้อีก
นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้ระบบทำความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดแทน วิธีนี้ไม่ต้องพึ่งพาการไหลเวียนของอากาศเลย แสงอินฟราเรดจะถูกส่งตรงไปยังจุดที่ต้องการทำความร้อน อย่างรวดเร็ว
แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่บ้าง นั่นก็คือ แค่หลอดไฟอย่างเดียวยังไม่เพียงพอ หากต้องการให้ระบบนี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องมีตัวสะท้อนแสงที่ผลิตขึ้นมาอย่างประณีต
ความร้อนจะไปอยู่ที่ไหนกันแน่?
ลองนึกถึงหลอดไฟอินฟราเรดธรรมดาๆ ดูสิ มันจะปล่อยพลังงานออกไปในทุกทิศทาง นั่นคือการส่งความร้อนในมุม 360 องศา หากไม่มีตัวสะท้อนแสง พลังงานกว่าครึ่งหนึ่งก็จะสูญเปล่าไปกับการทำความร้อนส่วนอื่นๆ ของเครื่องจักร นั่นเป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากรอย่างมาก
เราจึงใช้ตัวสะท้อนแสงที่ทำจากอลูมิเนียมคุณภาพสูง เพื่อรวบรวมพลังงานที่สูญเปล่านั้นมาใช้ใหม่ โดยส่งความร้อนกลับไปยังวัตถุที่ต้องการทำความร้อน
รูปร่างของตัวสะท้อนแสงมีความสำคัญมาก หากต้องการทำความร้อนจุดเดียว ก็ควรใช้ตัวสะท้อนแสงที่มีรูปร่างเป็นโค้ง เพื่อรวบรวมแสงไว้ที่จุดนั้น แต่หากต้องการความร้อนที่สม่ำเสมอ ก็ควรใช้ตัวสะท้อนแสงที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอก นั่นคือความแตกต่างระหว่างไฟฉายกับไฟสปอตไลท์ นั่นหมายความว่าคุณสามารถทำความร้อนจุดที่ต้องการได้ภายในไม่กี่วินาที ไม่ใช่นาที
ทำไมถึงเลือกใช้อลูมิเนียม?
เราเลือกใช้อลูมิเนียมเพราะมันมีคุณสมบัติเหมาะสมอย่างมากสำหรับการสะท้อนแสงอินฟราเรด เมื่อนำอลูมิเนียมมาขัดหรือเคลือบผิว ผิวของมันจะสะท้อนความร้อนแทนที่จะดูดซับความร้อน แต่ถ้าตัวสะท้อนแสงร้อนเกินไป มันก็จะบิดเบี้ยว และนั่นก็จะสร้างปัญหาขึ้นมา
นอกจากนี้ ยังต้องใส่ใจเรื่องการจัดวางตำแหน่งของหลอดไฟอย่างมาก หากหลอดไฟไม่อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม ก็จะเกิดจุดร้อนขึ้น ซึ่งอาจทำให้วัสดุเสียหายได้ นั่นเป็นปัญหาเล็กๆ แต่ก็สร้างความเสียหายได้มากเลยทีเดียว
ข้อดีและข้อเสียในการใช้ระบบทำความร้อนด้วยแสงอินฟราเรด
การเปลี่ยนจากการใช้ลมร้อนมาเป็นการใช้แสงอินฟราเรด ช่วยให้พื้นที่ในโรงงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น เพราะไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องพ่นลมขนาดใหญ่หรือท่อลมที่ซับซ้อนอีกต่อไป เครื่องจักรก็จะมีขนาดเล็กลง และเวลาในการเริ่มต้นกระบวนการผลิตก็จะลดลงด้วย
แต่นี่ก็ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์แบบ เพราะแสงอินฟราเรดจำเป็นต้องมี “เส้นทางการส่งแสง” ที่ชัดเจน หากชิ้นงานมีช่องว่างหรือมุมที่ซับซ้อน แสงอินฟราเรดก็จะไม่สามารถเข้าถึงจุดเหล่านั้นได้ อากาศอาจไหลเข้าไปในช่องเหล่านั้นได้ แต่แสงไม่สามารถเลี้ยวรอบมุมได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องวางหลอดไฟให้เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดจุดร้อน หากวางหลอดไฟผิดตำแหน่ง ก็จะทำให้เกิดบริเวณที่เย็นเกินไป และกระบวนการผลิตก็จะไม่มีประสิทธิภาพอีกต่อไป