چگونه فرآیند آنیلینگ شیشه را با استفاده از موجهای مادون قرمز به درستی انجام دهیم
اگر تا به حال شاهد شکستن خودبهخودی لوازم آزمایشگاهی شیشهای در شرایط خلأ بودهاید، دقیقاً میدانید که چرا درباره این موضوع صحبت میکنیم. این وضعیت واقعاً وحشتناک است. معمولاً این اتفاق زمانی رخ میدهد که شیشه خیلی سریع سرد شود یا دما در حین فرآیند آنیلینگ ناگهان افزایش یابد؛ این امر باعث ایجاد تنشهای داخلی در ساختار شیشه میشود.
به همین دلیل از عناصر مادون قرمز با دقت بالا استفاده میکنیم. این عناصر سرعت بالاتری در واکنش نشان میدهند؛ در حالی که سیستمهای قدیمی برای واکنش نیاز به زمان زیادی دارند، عناصر مادون قرمز تقریباً بلافاصله واکنش نشان میدهند.
چرا بر دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد تأکید میکنیم؟
شیشه موادی بسیار حساس هستند؛ آنها به طور خطی گرم نمیشوند. تغییرات جزئی در دما میتواند تفاوت بین یک ظرف بینقص و یک توده ضایعات گرانقیمت ایجاد کند.
ما به دنبال پایداری دمایی ۰.۱ درجه سانتیگراد هستیم؛ چرا؟ چون باید کل ساختار شیشه، از جمله تمام منحنیها و گوشههای آن، به یک تعادل حرارتی برسد. اگر نقاط سردی وجود داشته باشد، نقاط تنش نیز وجود خواهد داشت؛ و نقاط تنش همان جایی هستند که ترکها شروع میشوند.
علاوه بر این، از موجهای مادون قرمز کوتاهموج استفاده میکنیم؛ این موجها بهتر از موجهای بلندموج در عمق شیشه نفوذ میکنند. این امر به ما امکان میدهد تا هسته یک ظرف با دیوارههای ضخیم را گرم کنیم، بدون اینکه سطح بیرونی آن آسیب ببیند.
چگونه از ترکهای ناشی از تنش جلوگیری کنیم؟
برای جلوگیری از این ترکهای ناخواسته، نیاز به کاهش دما به طور منظم و یکنواخت داریم. ما از عناصر مادون قرمز را همراه با کنترلکنندههای PID و ترموکوپلهایی که به صورت لحظهای واکنش نشان میدهند، استفاده میکنیم.
مزیت لامپهای مادون قرمز، سرعت بالای واکنش آنهاست؛ اگر سنسورها تغییرات دمایی ۰.۲ درجه سانتیگراد را تشخیص دهند، توان لامپ بلافاصله کاهش مییابد. نیازی به انتظار نیست.
این کار را با فرهای سنتی امکانپذیر نیست؛ زیرا فرهای سنتی دارای جرم حرارتی بسیار زیادی هستند و واکنش آنها دیر است؛ اما لامپهای مادون قرمز چنین مشکلی ندارند.
مشکلات موجود…
مشکل اینجاست که چنین دقت بالایی، فشار زیادی بر سیستم تأمین انرژی وارد میکند. اگر میخواهید پایداری دمایی ۰.۱ درجه سانتیگراد را داشته باشید، نمیتوانید از منبع انرژی «کثیف» استفاده کنید؛ نیاز به منبع انرژی تمیز و بدون نویز دارید. اگر شبکه برق دارای نویز باشد، لامپ دچار نوسان خواهد شد؛ این موضوع ممکن است دقت سیستم را کاهش دهد.
در واقع، سیستم فیلترینگ الکتریکی باید به همان اندازه حساس باشد که سنسورها؛ در غیر این صورت کل سیستم از کار خواهد افتاد.