چگونه استفاده صحیح از لامپهای مادون قرمز موج متوسط برای آمادهسازی شیشههای آزمایشگاهی
اگر تا به حال تجربه کردهاید که یک قطعه شیشه در حین سرد شدن ناگهان شکسته شود، متوجه میشوید که چرا درباره این موضوع صحبت میکنیم. معمولاً دلیل آن، وجود تنشات داخلی در شیشه است. اگر این تنشات را خنثی نکنید، شیشه مانند یک بمب زمانی عمل خواهد کرد.
به همین دلیل از لامپهای مادون قرمز موج متوسط استفاده میکنیم؛ زیرا این لامپها میتوانند بهتر از لامپهای موج کوتاه، روی شیشههای بوروسیلیکاتی و سودا-سنگی تأثیر بگذارند. این موضوع مربوط به فرآیندهای شیمیایی و جذب نور توسط شیشه است.
اهمیت دقت در کنترل دما
نکته مهم این است که فرآیند آمادهسازی شیشه نیازمند تعادل خاصی است؛ باید دمای شیشه را در نقطه مناسبی نگه داریم؛ یعنی دمایی که شیشه به اندازه کافی نرم باشد تا تنشات آن کاهش یابد، اما در عین حال به اندازه کافی سفت باشد تا شکسته نشود.
اگر دمای شیشه چند درجه تغییر کند، مشکلاتی پیش خواهد آمد؛ یا شیشه دچار شوک حرارتی میشود، یا تنشات باقیمانده در شیشه ایجاد میشود.
ما با استفاده از لامپهای مادون قرمز موج متوسط، ترموکوپلهای پاسخ سریع و کنترلکنندههای PID با دقت بالا، دمای شیشه را در محدوده ۰.۱ درجه نگه میداریم. به این ترتیب، هسته و سطح شیشه به یک دما میرسند؛ و از ایجاد تنشات داخلی جلوگیری میشود.
تجهیزات و منابع حرارتی
لامپهای ما از پوششهای کوارتزی با خلوص بالا استفاده میکنند؛ یعنی میتوانیم توان بیشتری را از طریق آنها منتقل کنیم، بدون اینکه لامپها آسیب ببینند. همچنین، میتوانیم این لامپها را در الگوهای خاصی قرار دهیم؛ که بهترین روش برای از بین بردن نقاط سرد در فر است.
اما یک مشکل وجود دارد: الگوهای با تراکم بالا، گرمای زیادی را در خارج از ناحیه هدف تولید میکنند. اگر تهویه و عایقبندی مناسبی نداشته باشیم، فر شروع به انتشار گرما به داخل اتاق میکند. در این صورت، سنسورهای دما نیز دقیق عمل نخواهند کرد و همه چیز از کنترل خارج میشود.
جلوگیری از شکستن شیشه
وقتی بتوانیم نرخ کاهش دما را با این دقت کنترل کنیم، در واقع میتوانیم روند کوچک شدن شیشه را کنترل کنیم. این کار باعث از بین رفتن تنشات داخلی شیشه میشود.
مزیت بزرگ این روش این است که مقدار ضایعات کمتری ایجاد میشود. ما متوجه شدهایم که وقتی کنترل حرارتی دقیق باشد، دیگر نیازی نیست بعد از هر بار تولید، نیمی از روز را صرف بررسی کیفیت شیشه کنیم؛ چون میدانیم که کار به درستی انجام شده است.