لماذا يعتبر تحقيق دقة 0.1 درجة مئوية أمرًا مهمًا في عملية تلدين الزجاج؟
كل من عمل مع أدوات زجاجية من النوع المستخدم في المختبرات يعرف مدى إزعاج حدوث تشققات في الزجاج بسبب الضغوط الداخلية. عادةً ما يحدث ذلك عندما يتغير درجة حرارة الفرن بضع درجات فقط أثناء مرحلة التبريد. أي خطأ صغير قد يؤدي إلى حدوث تشققات في الزجاج.
لذلك نستخدم عناصر تسخين بالأشعة تحت الحمراء التي توفر دقة تصل إلى 0.1 درجة مئوية. نحتاج إلى أن يظل الزجاج في درجة حرارة معينة بالضبط، دون أي أخطاء.
التحكم الدقيق في درجة الحرارة
الزجاج حساس لدرجة كبيرة؛ هناك نافذة ضيقة جدًا بين الحالتين: حالة الليونة وحالة الصلابة. إذا انخفضت درجة الحرارة بسرعة كبيرة، فإن الجزء الخارجي من الزجاج يتجمد بينما لا يزال الجزء الداخلي ساخنًا. هذا يخلق تفاوتًا في درجة الحرارة، وبالتالي يتعرض الزجاج لضغوط داخلية. من خلال الحفاظ على دقة 0.1 درجة مئوية، يمكن لجدار الزجاج أن يتمدد بنفس السرعة. المهم هنا هو الحفاظ على استقرار درجة الحرارة، وليس رفعها فقط.
لماذا اخترنا الأشعة تحت الحمراء؟
اخترنا هذه العناصر لأنها تتفاعل بسرعة. الأسلاك الكهربائية التقليدية بطيئة في التفاعل، وتستغرق وقتًا طويلاً لامتصاص الحرارة. أما الأشعة تحت الحمراء، فهي تنقل الطاقة مباشرة إلى سطح الزجاج، مما يسمح لجهاز التحكم PID بإجراء تعديلات دقيقة في الوقت الفعلي. كما نستخدم مصابيح الكوارتز، لأنها تتناسب مع طريقة امتصاص الزجاج للحرارة.
المشكلة: مصدر الطاقة
المشكلة هي أن أجهزة الأشعة تحت الحمراء عالية الدقة حساسة للغاية. إذا كان هناك ضوضاء كهربائية أو اختلافات في الجهد في المصنع، فإن دقة 0.1 درجة مئوية ستختفي. للحفاظ على استقرار درجة الحرارة، يجب استخدام جهاز تستقر الجهد المخصص، وإلا فإنك تواجه مشاكل في التحكم في درجة الحرارة.
التطبيق العملي
عند التعامل مع أوعية ذات جدران رقيقة أو أشكال معقدة، فإن مساحة السطح تكون غير متساوية. الأشعة تحت الحمراء تسمح لنا بالتحكم في مناطق معينة من الزجاج، مما يضمن توزيعًا متساويًا لدرجة الحرارة في جميع أنحاء القطعة. لا توجد نقاط باردة، ولا مفاجآت. والأهم من ذلك، لا يحدث تشقق في الزجاج أثناء مرحلة التبريد النهائية.