Mengapa perbedaan suhu sebesar 0,1°C sangat penting?
Pernahkah Anda melihat benda kaca di laboratorium yang tiba-tiba hancur begitu saja? Tidak ada yang menjatuhkannya atau memukulnya. Benda kaca tersebut hancur tanpa alasan yang jelas. Hal ini biasanya disebabkan oleh tegangan internal yang terjadi di dalam benda kaca tersebut. Jika suhu di dalam furnace berubah sedikit saja selama proses pendinginan, maka benda kaca tersebut akan menjadi “bom waktu”. Untuk mencegah hal ini, kita menggunakan elemen pemanas inframerah yang memiliki akurasi hingga 0,1°C. Dengan demikian, suhu benda kaca tetap stabil di tingkat yang diinginkan.
Masalah yang timbul akibat tegangan termal
Benda kaca tidak menyusut secara merata. Bagian luarnya dingin lebih cepat daripada bagian tengahnya, sehingga tercipta gaya tarik-menarik di dalam benda kaca tersebut. Untuk mengatasi hal ini, kita perlu menetapkan suhu yang sangat spesifik, agar struktur benda kaca bisa rileks. Jika suhunya berbeda hanya 1°C saja, benda kaca tersebut akan hancur. Kita menggunakan sistem kontrol PID yang canggih dan elemen pemanas inframerah yang bereaksi cepat, agar fluktuasi suhu dapat dikendalikan sebelum terjadi kerusakan.
Mengapa perbedaan suhu sekecil 0,1°C begitu penting?
Sebagian besar pemanas standar memiliki kecepatan reaksi yang lambat. Mereka memiliki “delay termal”, di mana sensor baru menyadari adanya penurunan suhu setelah beberapa saat. Saat itu, suhu benda kaca sudah terlalu rendah. Elemen pemanas inframerah berbeda; ia bereaksi hampir instan. Dengan demikian, suhu benda kaca tetap stabil di seluruh permukaannya. Tidak ada lagi efek negatif seperti “overshoot” yang menyebabkan permukaan benda kaca menjadi tidak rata.
Kompromi yang harus diterima (dan mengapa kita melakukannya)
Anda tidak bisa langsung menaikkan daya pemanas hingga 100%. Jika pemanas beroperasi pada kapasitas maksimal, ia tidak akan mampu melakukan penyesuaian kecil yang diperlukan. Akibatnya, suhu benda kaca akan berfluktuasi secara drastis. Oleh karena itu, kita menetapkan kapasitas pemanas sekitar 60–70%. Dengan begitu, controller pun memiliki ruang untuk melakukan penyesuaian mikro tanpa merusak pemanas tersebut. Perlu diingat bahwa sumber listrik juga harus bersih. Jika ada gangguan listrik yang berlebihan, sensor akan error, dan toleransi suhu 0,1°C pun akan hilang.