مشکلات ناشی از فرآیند حرارتدهی شیشه؛ و چگونگی رفع آنها
نکته مهم درباره شیشه این است که خودش به گرما اهمیتی نمیدهد؛ اما چیزی که برایش آزاردهنده است، این است که یک بخش از شیشه گرم باشد در حالی که بخش دیگر سرد باشد.
در لوازم آزمایشگاهی، هنگامی که سطح بیرونی شیشه سریعتر از هسته آن سرد میشود، استرسهای داخلی ایجاد میشود. اگر نقطه حرارتدهی مناسبی انتخاب نشود، شیشه ممکن است در حین سرد شدن ترک بخورد؛ یا حتی بدتر از آن، در دست کسی که از آن استفاده میکند، منفجر شود.
تلاش برای کنترل دقیق در محدوده ۰.۱ درجه سانتیگراد
ما از روش گرمایش مادون قرمز استفاده میکنیم؛ زیرا این روش سریع است و نیازی به تماس با شیشه ندارد. اما محدوده خطا بسیار کم است؛ اگر دما تنها ۱ درجه سانتیگراد تغییر کند، مواد شیشه از محدوده مناسب خود خارج شده و استرسهای دائمی در داخل شیشه ایجاد میشود.
برای حفظ پایداری دما در محدوده ۰.۱ درجه سانتیگراد، نمیتوان صرفاً به تخمین اعتماد کرد؛ بلکه به یک سیستم PID قوی و فرستندههای مادون قرمز با کیفیت بالا نیاز است. این تنها راه برای اطمینان از این است که شیشه در دمای مناسب باقی بماند تا مولکولهای آن بتوانند در جای خود ثابت بمانند، بدون اینکه شیشه تحت فشار قرار بگیرد.
توجه به فاصله بین لامپ و شیشه
فاصله بین لامپ مادون قرمز و شیشه بسیار مهم است؛ اگر لامپها خیلی نزدیک به شیشه قرار گیرند، مناطق گرم ایجاد میشود؛ این امر باعث انبساط نامتوازن شیشه میشود و در نتیجه ترکهایی در شیشه ایجاد میشود.
این یک تعادل بسیار حساس است؛ ما فاصله لامپ را بر اساس توان لامپ و ضخامت شیشه محاسبه میکنیم؛ اما حتی چند میلیمتر تغییر در فاصله، میتواند دمای سطح شیشه را کاملاً تغییر دهد. بنابراین به یک چارچوب محکم برای نصب لامپ نیاز است؛ اگر چارچوب لرزش کند، دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد از بین خواهد رفت.
واقعیت
باید صادق باشیم؛ گرمایش مادون قرمز با دقت بالا، چیزی نیست که بتوان آن را به سادگی روشن کرد و فراموش کرد. برای کنترل دقیق دما در محدوده ۰.۱ درجه سانتیگراد، نیاز به استفاده از ترموکوپلهای با کیفیت بالا و منابع تغذیه مناسب است. چرا؟ زیرا اگر ولتاژ ورودی تغییر کند، دما نیز تغییر خواهد کرد. اگر میخواهید شیشه سالم بماند، به یک سیستم تثبیت ولتاژ نیاز دارید.