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Cámara termográfica de 120Hz para la industria

Rápida y pequeña - Cámara termográfica de 120Hz para la industria

El proceso y la temperatura del producto son indicadores físicos importantes en casi todo el proceso de fabricación industrial. Esto incluye a la industria solar. Debido a los nuevos desarrollos en la industria solar, la tecnología de medición por infrarrojo y la reducción de precios, tienen como resultado el uso de cámaras industriales.

Las cámaras termográficas de Optris usadas para la industria solar, han alcanzado gran importancia dentro de este ramo. Dentro de la industria solar, la producción y el monitoreo de las células solares es necesario, ya que son sometidos a varios procesos térmicos. La cámara térmica más usada para este tipo de procesos es la PI 160, ya que es rápida y compacta.

Medición de temperatura en el proceso de soldadura

Durante el proceso de soldadura llamado „cadena de soldadura“ es importante el monitoreo de la distribución de temperatura en las planchas (wafers) para garantizar un montaje fiable y eficiente. La medición de temperatura tiene lugar en la superficie del silicio donde está conectado en el punto de soldadura. De esta forma es como se mide la calidad de la homogeneidad de soldadura.

urante el proceso de soldadura se encuentran algunos desafíos como: obtener una buena resolución de imagen (píxeles) en un periodo de tiempo rápido ya que el calentamiento de los puntos de soldadura se pueden hacer en menos de un segunado. La cámara Optris PI160, ofrece una resolución de 160x120 píxeles, así como una velocidad de 120 Hz para toda la imagen, esta cámara se ha convertido en el mejor producto para esta aplicación.

Fitted induction elements onto a solar cell within the string braze process                Heat input into the silicium wafer due to the braze process

En las siguientes imagenes se muestran ejemplos de un proceso de soldadura por inducción en la producción de una célula solar. Primero la célula solar entra en el área de soldadura. Por encima de la célula solar se encuentran dos banda metálicas, está esta señalada por la flecha blanca en la primera imagen (foto 1)  y que van a ser soldadas sobre ella. Como se muestra en la segunda imagen (foto 2) el proceso de energía térmica se puede apreciar claramente. En esta etapa es crucial no exceder de una cierta temperatura en la soldadura del silicio, de lo contrario correrá el riesgo de que la plancha (wafer) se rompa por la acción tensiones internas.

Monitoreo de la temperatura en el proceso de laminación

Screenshot of PI Connect software which is included in the scope of delivery of optris PI160
Screenshot of PI Connect software

Otra aplicación para la cámara termográfica optris PI160 es en le monitoreo del proceso de laminación después de que la célula solar se ha soldado. Un control de procesos basado en la monitorización térmica permite una distribución muy uniforme de temperatura en la superficie de los paneles, durante las faces de calentamiento y enfriamiento. Por lo tanto el proceso de laminación será menos estresante para la célula solar y para la película de laminación, lo que da como resultado, una significativa reducción de defectos.

Control de funciones de las células solares

Una medición sin contacto por termografía es una herramienta escencial para comprobar el funcionamiento de las células solares. Una posibilidad de comprobar el funcionamiento es por medio de la exposición periodica de luz modulada, observada por la cámara termográfica, en un proceso llamado „Illuminated Lock-In Thermography“. La separación de la carga generada a través de la exposición de la luz en la celda solar se debe a fugas en la spiezas defectuosas. Estos puntos calientes pueden ser detectados con la cámara termográfica optris PI160. La configuración del proceso puede verse esquematicamente en la foto de abajo.

Configuración PI 160

Otro método de inspección es el „Dark Lock-In Thermography“. La célula solar es conectada a una fuente de alimentación que provocará una emisión de calor. La cámara termográfica ayudará a localizar áreas con baja calidad del producto tomando la temperatura de la superficie.

Small and fast infrared camera detects weaknesses at solar modules

Ventajas de una cámara termográfica

Con las aplicaciones descritas anteriormente podemos describir claramente los beneficios del monitoreo de temperatura sin contacto:

  • La medición de temperatura se lleva acabo sin afectar el objeto a medir o el proceso
  • La temperatura puede ser medida en objetos con movimiento, áreas con difícil acceso u objetos con alta temperatura durante el proceso en marcha
  • La medición de temperatura se lleva acabo en tiempo real, donde la temperatura puede ser corregida durante el proceso
  • El proceso es documentado por medio de videos termográficos e imagenes que pueden ser utilizadas en las auditorías de calidad

Las cámaras térmicas modernas se destacan a través de una forma de construcción extremadamente compacta y una imagen de alta velocidad de imagenes por segundo de 120 Hz. Por lo tanto, una integración fácil en la secuencia de producción y periodos de prueba son factibles.

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