ทำไมความแม่นยำ 0.1°C ถึงมีความสำคัญในกระบวนการอบเสริมคุณสมบัติของแก้ว
ใครก็ตามที่เคยทำงานกับอุปกรณ์แก้วระดับห้องปฏิบัติการต่างก็รู้ดีว่าการที่แก้วแตกเนื่องจากความเครียดภายในนั้นเป็นเรื่องน่าหงุดหงิดมาก โดยปกติแล้วสิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะเตาอบมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยในช่วงการทำให้แก้วเย็นลง แค่เพียงความผิดพลาดเล็กน้อยก็อาจทำให้แก้วแตกได้
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้อุปกรณ์ทำความร้อนแบบอินฟราเรดที่มีความแม่นยำถึง 0.1°C เราต้องการให้อุณหภูมิของแก้วอยู่ในระดับที่เหมาะสมตลอดเวลา ไม่สามารถประมาทได้เลย
การควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด
แก้วนั้นมีความละเอียดอ่อนมาก มีช่วงเวลาสั้นๆ ระหว่างช่วงที่แก้วอ่อนตัวลงและช่วงที่แก้วแข็งตัว หากอุณหภูมิลดลงเร็วเกินไป ด้านนอกของแก้วจะแข็งตัวก่อน ในขณะที่ส่วนกลางยังคงร้อนอยู่ สิ่งนี้จะทำให้เกิดความเครียดภายในแก้ว การควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ที่ 0.1°C จะช่วยให้แก้วคลายความเครียดได้อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งจะช่วยให้แก้วไม่แตกได้
เหตุผลที่เราเลือกใช้อินฟราเรด
เราเลือกใช้อุปกรณ์ทำความร้อนแบบอินฟราเรดเพราะมันมีความรวดเร็วในการทำงาน อุปกรณ์ทำความร้อนแบบต้านทานธรรมดานั้นช้ามาก มันจะดูดซับความร้อนไปก่อน แล้วค่อยปล่อยความร้อนออกมา แต่อินฟราเรดนั้นสามารถส่งพลังงานไปยังพื้นผิวของแก้วได้โดยตรง ทำให้ตัวควบคุม PID สามารถปรับอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำในแต่ละขณะ เรายังใช้หลอดไฟแบบควอตซ์ด้วย เพราะมันเข้ากันได้ดีกับวิธีการดูดซับความร้อนของแก้วชนิดบอรอสิลิเกต
ข้อจำกัด: แหล่งจ่ายไฟ
ปัญหาก็คือ อุปกรณ์ทำความร้อนแบบอินฟราเรดที่มีความแม่นยำสูงนั้นมีความไวต่อสิ่งรบกวนทางไฟฟ้า หากในโรงงานมีสัญญาณไฟฟ้ารบกวนหรือแรงดันไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอ ความแม่นยำ 0.1°C ก็จะหายไป ดังนั้นเพื่อให้อุณหภูมิคงที่ เราจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าที่มีคุณภาพสูง มิฉะนั้นก็จะไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิได้
การนำไปใช้ในโลกแห่งความเป็นจริง
เมื่อเราต้องจัดการกับแก้วที่มีผนังบางหรือมีรูปร่างซับซ้อน พื้นที่ผิวของแก้วก็จะไม่สม่ำเสมอ อุปกรณ์อินฟราเรดช่วยให้เราสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำในแต่ละบริเวณของแก้ว ทำให้มีอุณหภูมิที่สม่ำเสมอทั่วทั้งชิ้นแก้ว ไม่มีจุดที่เย็นเกินไป และที่สำคัญที่สุดคือ แก้วจะไม่แตกเมื่อถึงช่วงการทำให้แก้วเย็นลง