Perché il vetro di quarzo si deforma (e come correggerlo)
Avete mai notato che un lotto di vetro di quarzo risulta perfetto, mentre quello successivo presenta difetti di qualità? Nella maggior parte dei casi, il problema è legato ai gradienti termici.
Il problema è questo: quando il vetro viene riscaldato nel forno, qualsiasi piccola differenza di temperatura crea delle sollecitazioni interne. Anche se tali sollecitazioni sono lievi, possono comunque causare la deformazione del vetro o addirittura farlo rompere prima ancora che esca dal laboratorio.
L’unico modo per evitare questo problema è assicurarsi che le lampade a infrarossi funzionino correttamente. È necessario che abbiano una potenza costante e una distribuzione spettrale uniforme.
I problemi legati alla tolleranza insufficiente
In un grande forno per l’ammorbidimento del vetro, non si utilizza una sola lampada, ma decine di esse. Immaginiamo che la Lampada A emetta 1000 W, mentre la Lampada B ne emette soltanto 920 W a causa di piccole differenze nella produzione. In questo caso, si crea una zona di bassa temperatura. Poiché il quarzo non si espande molto quando si riscalda, queste piccole differenze di temperatura causano una contrazione non uniforme del vetro.
Dobbiamo quindi impegnarci molto per ridurre al minimo le tolleranze nella resistenza dei filamenti. Perché? Perché quando tutte le lampade raggiungono la stessa temperatura, il calore viene distribuito uniformemente sulla superficie del vetro. Così non ci saranno sorprese.
I compromessi da considerare
Raggiungere tale livello di uniformità non è semplice: richiede grande precisione nella costruzione dei filamenti e nell’espessore dell’involucro di quarzo. Utilizziamo quarzo ad alta purezza, così che le lampade non diventino opache dopo poche centinaia di ore di utilizzo.
Tuttavia, ci sono dei limiti. Queste lampade ad alta densità si riscaldano molto velocemente. Se i ventilatori o la struttura del forno non sono sufficientemente efficienti, i connettori delle lampade potrebbero fondersi. Se il flusso d’aria è insufficiente, sarà necessario sostituire le lampade bruciate molto più spesso di quanto si vorrebbe.
Smettete di cercare il “punto ideale”
Quando si utilizzano lampade a infrarossi compatibili tra loro, non c’è più bisogno di fare congetture. Non è più necessario modificare manualmente le impostazioni di temperatura o cercare quel “punto ideale” all’interno del forno. Il profilo termico rimane costante. In questo modo, il vetro prodotto in ogni lotto avrà esattamente le stesse caratteristiche del vetro prodotto in precedenza. Meno scarti, meno frustrazione, e maggiore tranquillità.