Comment réussir le recuit des verres en utilisant les rayons infrarouges à longue onde
Si vous avez déjà vu un morceau de verre de laboratoire se briser pendant le processus de refroidissement, vous comprenez parfaitement pourquoi nous parlons de cela. Cela est généralement dû aux contraintes internes du verre. Si ces contraintes ne sont pas neutralisées, le verre devient en quelque sorte une bombe à retardement.
C’est pourquoi nous utilisons des lampes à rayons infrarouges à longue onde. Elles agissent plus efficacement sur le verre borosilicaté et sodocalcique que les lampes à courte onde. Il s’agit là d’une question de chimie et d’absorption des rayonnements.
L’importance de précision : 0,1°C
Le problème, c’est que le recuit nécessite un équilibre précis. Il faut maintenir le verre à cette température idéale : suffisamment souple pour que les contraintes disparaissent, mais suffisamment rigide pour qu’il ne s’effondre pas. Si la température varie de quelques degrés, cela peut provoquer des problèmes : chocs thermiques ou contraintes résiduelles.
Nous parvenons à maintenir une précision de 0,1°C en associant nos lampes à rayons infrarouges à longue onde à des thermocouples à réponse rapide et à des régulateurs PID haute précision. Comme les rayonnements à longue onde pénètrent uniformément dans le verre, le noyau et la surface atteignent la même température. Ainsi, on évite cet effet désagréable où l’extérieur du verre se solidifie tandis que l’intérieur reste encore fondu.
Les équipements nécessaires
Nos lampes utilisent des enveloppes en quartz de haute pureté. En d’autres termes, nous pouvons transmettre beaucoup plus d’énergie sans que les tubes ne s’usent prématurément. De plus, il est possible de les installer en réseau pour éliminer ces zones froides dans le four.
Mais il y a un inconvénient : les réseaux à rayons infrarouges à haute densité génèrent beaucoup de chaleur résiduelle en dehors de la zone cible. Si la ventilation et l’isolation ne sont pas correctement mises en place, la coque du four va refourguer de la chaleur dans la pièce. Une fois cela arrivé, les capteurs de température ne donnent plus de résultats fiables, et tout va de travers.
Éviter les fissures
Lorsque l’on peut contrôler avec tant de précision le rythme de refroidissement, on parvient à gérer correctement la contraction du verre. Cela permet d’éliminer ces points de contrainte microscopiques qui causent des fissures spontanées.
Le meilleur avantage ? Moins de déchets. Nous avons découvert que lorsque le contrôle thermique est aussi précis, il n’est plus nécessaire de passer la moitié de son temps à vérifier l’état du verre à l’aide d’un polariscope après chaque lot. On sait alors immédiatement si le processus a été bien exécuté.