Wie man das Glasherzen mit Infrarot richtig macht
Falls Ihnen schon einmal ein Stück Laborglas unter Vakuum plötzlich zerbrochen ist, wissen Sie genau, warum wir hier darüber sprechen. Das ist ein Albtraum. In der Regel passiert das, weil das Glas zu schnell abgekühlt wurde oder die Temperatur während des Erhitzungsprozesses plötzlich anstieg – dadurch entstehen innere Spannungen im Glas.
Deshalb verwenden wir hochpräzise Infrarot-Elemente. Sie reagieren viel schneller als herkömmliche Widerstandsspulen. Während diese erst nach längerer Zeit reagieren, trifft das Infrarot fast sofort ins Ziel.
Warum es wichtig ist, auf 0,1°C Genauigkeit zu achten
Glas ist empfindlich. Es erwärmt sich nicht einfach linear. Schon eine kleine Temperaturschwankung von ein paar Grad kann dazu führen, dass aus einem perfekten Gefäß ein Haufen teurer Schrott wird.
Wir streben eine Stabilität von 0,1°C an. Warum? Weil das gesamte Glas – jede Kurve und jeder Winkel – denselben thermischen Zustand erreichen muss. Wenn es „kalte Stellen“ gibt, entstehen Spannungspunkte – und genau dort beginnen die Risse.
Außerdem verwenden wir Kurzwellen-Infrarotstrahlung. Diese dringt tiefer in das Glas ein als Langwellenstrahlung. Dadurch können wir den Kern eines dickwandigen Flaschenkörpers erhitzen, ohne die Außenseite zu beschädigen.
Wie man Spannungsrisse vermeidet
Um solche gefürchteten Risse zu verhindern, muss die Abkühlung möglichst sanft erfolgen. Wir kombinieren unsere Infrarot-Elemente mit PID-Reglern sowie Thermoelementen, die in Echtzeit reagieren.
Der Vorteil der Infrarotlampe liegt in ihrer Agilität: Wenn ein Sensor eine Temperaturschwankung von 0,2°C feststellt, wird die Leistung sofort reduziert. Kein Warten nötig.
Das lässt sich mit einem herkömmlichen Ofen nicht erreichen. Solche Öfen haben eine zu große thermische Masse – sie reagieren langsam. Infrarot hingegen nicht.
Die Herausforderung (denn es gibt immer welche)
Das Problem ist: Diese Präzision setzt viel Druck auf die Stromversorgung. Wenn man 0,1°C Genauigkeit erreichen will, darf die Stromqualität nicht schlecht sein. Man braucht eine saubere, rauschfreie Gleichstromquelle oder einen hochwertigen SCR. Wenn im Stromnetz Störungen sind, flackert die Lampe. Das ist zwar subtil, doch es zerstört die Präzision.
Im Grunde muss die elektrische Filterung genauso präzise sein wie die Sensoren – sonst funktioniert das ganze System nicht.