¿Por qué 0,1°C es la diferencia entre un frasco de laboratorio y un montón de fragmentos de vidrio?
¿Alguna vez ha ocurrido que un recipiente de vidrio de laboratorio se rompiera sin previo aviso? Sin ningún signo de alerta, sin impacto visible… Simplemente, se rompe de repente.
Por lo general, eso ocurre porque el vidrio no se enfría adecuadamente. Las tensiones internas se quedan atrapadas dentro de las paredes del vidrio, y en cuanto este recibe algo de presión, se rompe. Para evitar esto, utilizamos sistemas de calefacción por infrarrojos de alta precisión en nuestros hornos.
Cuando se realiza el proceso de templado, la diferencia entre un recipiente perfecto y uno completamente dañado es mucho menor de lo que uno podría pensar. A veces, esa diferencia es solo una fracción de grado.
La magia de los 0,1°C
La mayoría de los elementos calefactores son un poco inprecisos. Superan la temperatura establecida, lo que genera “gradientes térmicos”: es decir, algunas partes del vidrio están más calientes que otras. Es allí donde comienzan las grietas.
Nosotros hacemos las cosas de manera diferente. Combinamos nuestros elementos IR con controladores PID que permiten ajustar la temperatura con precisión de 0,1°C.
Lo genial es que, en lugar de calentar simplemente el aire cercano al vidrio, las radiaciones infrarrojas de onda corta penetran directamente en la estructura molecular del propio vidrio. Es un método directo y rápido. Además, mantiene la temperatura muy estable.
Controlar adecuadamente el calor
Envolvemos nuestros elementos calefactores en cuarzo de alta pureza para mantener un espectro de luz uniforme.
Pero no basta con aplicar calor al vidrio. Si la potencia está concentrada en un solo punto, se crean “puntos calientes” que deforman la forma del vidrio. Para solucionarlo, ajustamos la densidad de los circuitos eléctricos. El objetivo es lograr una distribución uniforme del calor en todo el recipiente. Sin sorpresas.
Los desafíos
Esta precisión no es algo que se pueda lograr fácilmente. Dado que los elementos IR generan mucho calor, el aislamiento del horno debe ser excelente. Si el calor se escapa, los sensores no funcionarán correctamente.
Además, la ubicación de los elementos calefactores es crucial. Si el termopar está mal colocado, esa precisión de 0,1°C no tiene sentido. También se necesita una fuente de alimentación estable. Si la tensión fluctúa, la salida de calor también lo hará, y todo volverá al punto de partida.
¿Por qué molestarse?
Al pasar de las bobinas resistivas tradicionales a los elementos IR, se ahorra mucho espacio en el laboratorio. Se puede aumentar la temperatura más rápidamente, y se tiene mucho más control sobre cómo se enfría el vidrio. Para esas formas complejas de vidrio borosilicato que normalmente terminan en la basura, esta es la forma de salvarlas.
Deje de adivinar con ajustes aproximados. Consiga estabilidad y continúe con su trabajo.