Perché 0,1℃ è davvero importante quando si tratta di sottoporre il vetro a trattamenti termici
Avete mai avuto un pezzo di attrezzatura da laboratorio che semplicemente si è rotto? È frustrante. Di solito ciò accade perché nel vetro sono presenti delle tensioni nascoste che non vengono eliminate durante il processo di lavorazione del vetro stesso.
È qui che entriamo in gioco noi: utilizziamo riscaldatori a infrarossi al quarzo per effettuare i trattamenti termici, e prestiamo molta attenzione alla tolleranza di temperatura di 0,1℃. Sembra una cifra minuscola, ma rappresenta la differenza tra un recipiente perfetto e un insieme di frammenti rotti.
La sfida della precisione
Il vetro è molto sensibile. Esiste una fascia specifica di temperature entro cui il vetro passa dallo stato flessibile a quello rigido. Se la temperatura fornita dal riscaldatore varia anche di pochi gradi, si creano dei “gradienti termici”: in pratica, alcune parti del vetro diventano più calde di altre. Questo genera tensioni all’interno del vetro stesso.
Per evitare questo fenomeno, abbiniamo i nostri elementi riscaldanti a controller PID ad alta velocità. In questo modo, il calore viene distribuito uniformemente. Invece di avere zone calde e zone fredde, i tubi o i recipienti vengono riscaldati uniformemente, proprio come desiderato per ottenere un prodotto stabile.
Cosa c’è sotto il cofano?
Costruiamo questi riscaldatori utilizzando involucri in quarzo ad alta purezza. Perché? Perché il quarzo permette alle radiazioni a infrarossi di passare attraverso di esso senza essere assorbite. Le radiazioni raggiungono direttamente il vetro. Questo metodo è molto più veloce rispetto all’uso dell’aria per riscaldare il vetro.
Tuttavia, non basta semplicemente aumentare la potenza del riscaldatore. Se la densità di watt è troppo elevata, si creano delle zone calde che possono danneggiare l’intero lotto di prodotti. Dobbiamo quindi bilanciare con cura la tensione e la potenza del riscaldatore. In questo modo, la lampada non si surriscalda e il calore viene distribuito esattamente dove è necessario.
La realtà dell’uso di questi dispositivi
Bisogna ricordare che questi dispositivi non sono semplici strumenti “plug and play”. È necessario utilizzare cavi protetti, altrimenti i segnali elettrici indesiderati potrebbero interferire con i sensori e fornire letture errate.
Inoltre, bisogna essere molto attenti: il quarzo è fragile. Un colpo accidentale durante l’installazione può causare danni all’involucro del riscaldatore. Inoltre, è importante mantenere la camera pulita: qualsiasi sporco o contaminante sulla superficie del quarzo può far surriscaldare la lampada e causarne la rottura prematura. Alla fine, la precisione del sistema dipende dal corretto posizionamento dei termocoppie. Se questi vengono posizionati correttamente, tutto funzionerà bene.