วิธีการอบให้แก้วมีคุณภาพดีโดยใช้แสงอินฟราเรดคลื่นกลาง
หากคุณเคยประสบปัญหาที่แก้วในห้องปฏิบัติการแตกขณะกระบวนการทำให้แก้วเย็นลง คุณก็คงเข้าใจดีว่าทำไมเราถึงต้องพูดถึงเรื่องนี้ สาเหตุมักเกิดจากแรงดันภายในแก้ว หากคุณไม่กำจัดแรงดันนั้นออกไป แก้วของคุณก็เหมือนกับระเบิดเวลานั่นเอง
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้หลอดไฟอินฟราเรดคลื่นกลาง เพราะหลอดไฟชนิดนี้สามารถทำงานกับแก้วบอร์โรซิลิเกตและแก้วโซดา-ไลม์ได้ดีกว่าหลอดไฟคลื่นสั้น มันเป็นเรื่องของเคมีและการดูดซับแสงนั่นเอง
ความสำคัญของการควบคุมอุณหภูมิที่ 0.1°C
จุดที่ยากก็คือ การอบให้แก้วมีคุณภาพดีนั้นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในจุดที่เหมาะสม นั่นคืออุณหภูมิที่แก้วมีความอ่อนพอที่จะปล่อยแรงดันออกมา แต่ก็ยังมีความแข็งพอที่จะไม่แตกออกมา
หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือลดลงเพียงไม่กี่องศา ก็จะก่อให้เกิดปัญหาได้ คุณอาจเผชิญกับปัญหาความเสียหายจากความร้อน หรือมีแรงดันภายในแก้วหลงเหลืออยู่
เราควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วง 0.1°C โดยใช้หลอดไฟอินฟราเรดคลื่นกลางร่วมกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว และเครื่องควบคุม PID ที่มีความแม่นยำสูง เนื่องจากแสงอินฟราเรดคลื่นกลางสามารถซึมเข้าไปในแก้วได้อย่างสม่ำเสมอ ทำให้ส่วนกลางและพื้นผิวของแก้วมีอุณหภูมิเท่ากัน คุณจึงไม่ต้องเผชิญกับปัญหา “ผลกระทบที่เกิดขึ้นที่ผิวหน้า” ซึ่งทำให้ผิวหน้าของแก้วแข็งตัวขณะที่ส่วนในยังเหลวอยู่
อุปกรณ์และการควบคุมความร้อน
หลอดไฟของเราใช้โครงสร้างควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง นั่นหมายความว่าเราสามารถใช้พลังงานได้มากขึ้นโดยที่หลอดไฟไม่เสียหาย นอกจากนี้ ยังสามารถจัดเรียงหลอดไฟในรูปแบบที่เหมาะสม เพื่อลดจุดที่มีอุณหภูมิต่ำในเตาอบได้
แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน หลอดไฟอินฟราเรดคลื่นกลางที่มีความหนาแน่นสูงจะสร้างความร้อนส่วนเกินออกมา หากคุณไม่จัดการเรื่องระบบระบายอากาศและการป้องกันความร้อนให้ดี ก็จะทำให้เตาอบปล่อยความร้อนออกมาสู่ห้องได้ หากเกิดเช่นนี้ขึ้น เซ็นเซอร์อุณหภูมิก็จะให้ข้อมูลที่ผิดพลาด และทุกอย่างก็จะผิดพลาดไปหมด
วิธีป้องกันไม่ให้แก้วแตก
เมื่อคุณสามารถควบคุมอัตราการลดอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ คุณก็สามารถควบคุมการหดตัวของแก้วได้ ซึ่งจะช่วยลดจุดแรงดันภายในแก้วที่อาจทำให้แก้วแตกได้
สิ่งที่ดีที่สุดก็คือ จะได้แก้วที่มีคุณภาพดี และมีของเสียน้อยลง เราพบว่าเมื่อสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ คุณก็ไม่จำเป็นต้องใช้เวลามากมายไปกับการตรวจสอบแก้วหลังจากการผลิตแต่ละครั้ง คุณก็จะรู้ได้เลยว่าแก้วนั้นมีคุณภาพดีหรือไม่