Cara yang betul untuk proses pemanasan kaca menggunakan gelombang inframerah
Jika anda pernah mengalami keadaan di mana bekas kaca di makmal pecah secara tiba-tiba dalam keadaan vakum, anda pasti faham mengapa kita perlu membincangkan perkara ini. Ia merupakan situasi yang sangat menyusahkan. Biasanya, ia berlaku kerana kaca tersebut disejukkan terlalu cepat, atau suhu meningkat secara mendadak semasa proses pemanasan, sehingga menimbulkan tekanan dalaman pada dinding kaca tersebut.
Itulah sebabnya kita menggunakan elemen gelombang inframerah yang berkualiti tinggi. Elemen ini dapat berfungsi dengan lebih cepat. Sementara coil resistif biasa memerlukan masa yang lama untuk bertindak balas, gelombang inframerah pula dapat bertindak balas dengan segera.
Mengapa kita perlu memastikan ketepatan suhu sebanyak 0.1°C
Kaca merupakan bahan yang sangat sensitif. Ia tidak akan “panas” secara linear. Perubahan suhu yang sedikit sahaja sudah cukup untuk menjadikan sesuatu bekas kaca menjadi tidak layak digunakan.
Kita berusaha untuk mencapai ketepatan suhu sebanyak 0.1°C. Mengapa? Kerana kita ingin agar seluruh permukaan kaca mencapai keadaan kesetimbangan termal yang sama. Jika ada kawasan yang sejuk, maka akan timbul titik-tekanan. Dan titik-tekanan inilah yang menyebabkan retakan pada kaca.
Selain itu, kita juga menggunakan gelombang inframerah berfrekuensi rendah. Gelombang ini dapat meresap lebih dalam ke dalam kaca berbanding gelombang inframerah berfrekuensi tinggi. Ini bermakna kita boleh memanaskan bahagian tengah kaca yang berdinding tebal tanpa merosakkan bahagian luarnya.
Mengelakkan retakan akibat tekanan
Untuk mengelakkan retakan tersebut, kita perlu memastikan proses penurunan suhu berlaku secara perlahan dan lancar. Kita menggabungkan elemen gelombang inframerah dengan pengawal PID dan termokopel yang dapat bertindak balas secara masa nyata.
Kelebihan lampu gelombang inframerah ialah kemampuannya untuk bertindak balas dengan cepat. Jika sensor mendeteksi perubahan suhu sebanyak 0.2°C, kuasa yang digunakan akan diturunkan dengan segera. Tidak perlu menunggu.
Hal ini mustahil dilakukan menggunakan furnace konvensional. Furnace tersebut mempunyai massa haba yang terlalu tinggi, sehingga ia lambat bertindak balas. Gelombang inframerah pula tidak begitu.
Cabaran yang perlu dihadapi
Masalahnya ialah tahap ketepatan yang tinggi ini memberikan tekanan yang besar pada sumber tenaga yang digunakan. Jika kita ingin mencapai ketepatan suhu sebanyak 0.1°C, kita memerlukan sumber tenaga yang bersih dan bebas daripada gangguan. Jika grid elektrik penuh dengan gangguan, lampu tersebut akan berkelip-kelip. Walaupun perubahan suhu tersebut sangat kecil, ia tetap akan merosakkan ketepatan proses pemanasan.
Pada dasarnya, sistem penapisan elektrik yang digunakan harus setajam sensor yang digunakan, jika tidak, keseluruhan sistem akan gagal berfungsi.