Verhindern Sie, dass Glas zerbricht: Ein Praxishandbuch zum Glühen von Glas
Wenn Sie schon einmal gesehen haben, wie ein Stück Glas in dem Moment zerbricht, in dem es der Hitze ausgesetzt wird, kennen Sie dieses Gefühl. Es ist frustrierend – und außerdem eine Verschwendung von Material. Meistens passiert das, weil der Temperaturanstieg zu stark ist.
Wenn die Außenseite des Glases viel schneller erwärmt wird als die Innenseite, bricht es. Das ist der sogenannte Wärmeschlag. Um das zu verhindern, verwenden wir Kurzwellen-Infrarotlampen. Der Schlüssel liegt nicht nur in der Hitze selbst, sondern auch darin, wie schnell man diese kontrollieren kann.
Warum herkömmliche Heizungen nicht ausreichen
Die meisten Widerstandsheizungen sind einfach zu groß und haben eine hohe „thermische Masse“. Das bedeutet, sie bleiben lange Zeit heiß, nachdem man den Schalter ausgeschaltet hat. Man kann sie nicht einfach dazu bringen, aufzuhören zu arbeiten.
Infrarotlampen hingegen erreichen ihre Betriebstemperatur bereits in Millisekunden. Wenn man diese Lampen mit einem SCR oder einer schnellen Schaltschrankstromversorgung kombiniert, hat man vollständige Kontrolle über die Temperatur. So kann man die Temperatur schrittweise erhöhen oder senken. Dadurch kann man einen „sanften Start“ ermöglichen. Anstatt das Glas sofort mit hoher Temperatur zu belasten, erhöht man die Leistung langsam. Dadurch hat die Oberfläche Zeit, mit dem Kern Schritt zu halten – und plötzlich verschwinden die Risse.
Die technischen Aspekte
Um für industrielle Anwendungen ausreichend Leistung zu erzielen, nutzen wir Hochleistungs-Halogenquarzröhren. Sie geben Energie in einem bestimmten Spektralbereich ab, den Glas besonders gut aufnehmen kann.
Allerdings entsteht durch diese hohe Leistung viel Stress auf den Komponenten. Wenn man die Lampen auf höchster Leistung betreibt, leiden die Anschlüsse und Enden der Lampen stark.
Ignorieren Sie die Luftzirkulation nicht! Wenn es keine aktive Kühlung gibt oder keine gute Belüftung im Gehäuse, können sich die Reflektoren verformen und die Kabel sogar schmelzen. Das ist kein schöner Anblick.
So funktioniert es in der Praxis
Wir bevorzugen es, es einfach zu halten. Wir verwenden Standard-Steckverbinder wie R7 oder Sk15. Warum? Weil die Lampen irgendwann versagen. Wenn eine Lampe während des Betriebs ausfällt, soll man sie in Sekundenschnelle austauschen können – anstatt Stunden damit zu verbringen, den Ofen auseinanderzunehmen.
Wenn man möchte, dass alles ohne ständige Überwachung funktioniert, sollte man die Lampen mit einem Pyrometer sowie einem geschlossenen PID-Controller kombinieren. Auf diese Weise reagiert das System auf die tatsächliche Temperatur des Glases – und nicht nur auf einen Timer an der Wand. Das ist der Unterschied zwischen Vermutungen und Gewissheit.