كيفية التحكم الصحيح في عملية التلدين باستخدام الكوارتز
عند صناعة الزجاج من الدرجة المخبرية، لا يوجد شيء أسوأ من انكسار الأواني تحت الفراغ. إنه أمر مؤلم للغاية. عادةً، يحدث ذلك بسبب الضغوط الداخلية التي تتراكم أثناء عملية التشكيل. إذا لم تتخلص من هذه الضغوط عن طريق نقع الزجاج في محلول معين، فإن الزجاج سيصبح بمثابة قنبلة موقوتة.
لذلك، نستخدم عناصر الأشعة تحت الحمراء ذات الدقة 0.1 درجة مئوية. الأمر كله يتعلق بالتحكم الدقيق.
لماذا تُعتبر دقة 0.1 درجة مئوية مهمة للغاية؟
معظم عناصر التسخين تكون غير مستقرة، فهي تتأرجح ذهابًا وإيابًا. إذا زادت درجة الحرارة بمقدار 5 درجات مئوية، فقد يؤدي ذلك إلى إعادة تكوين الضغوط الداخلية في الزجاج.
الكوارتز حساس جدًا؛ فلديه معامل تمدد حراري منخفض، وهذا يعني أنه لا يتحمل التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة. يجب أن يكون هناك مصدر حرارة يؤثر على الزجاج بشكل دقيق، دون أي تقلبات في درجة الحرارة.
لحل هذه المشكلة، نستخدم أجهزة إرسال أشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة مع أجهزة تحكم PID عالية التردد. بهذه الطريقة، تصل الحرارة إلى جدران الزجاج على الفور، مما يؤدي إلى توزيع متساوٍ للحرارة في الزجاج، بدون وجود مناطق باردة أو تدرجات غريبة في درجة الحرارة.
التوازن المثالي
الهدف هو الحفاظ على درجة حرارة الزجاج في النقطة المناسبة للتلدين. يجب أن تكون درجة الحرارة كافية لتخفيف الضغوط الداخلية، لكن ليست مرتفعة لدرجة أن الزجاج يبدأ في الانحناء. إنها مسألة دقيقة للغاية. إذا انحرفت درجة حرارة الزجاج، فإن ذلك سيؤدي إلى تراكم الضغوط الداخلية في الزجاج.
هذه الأنظمة مصممة لتكون مضغوطة الحجم. فأجهزة الأشعة تحت الحمراء تولد حرارة كبيرة، لذا يمكن رفع درجة الحرارة بسرعة. لكن المشكلة هي أن كل هذه الطاقة تنتج حرارة زائدة كثيرة. إذا لم تتم ترتيب مروحات التبريد بشكل صحيح، فقد يتلف الجهاز الإلكتروني نفسه.
كيفية تشغيل النظام في المختبر
لتشغيل هذا النظام، يتم توصيل العناصر الكهربائية في نظام مغلق مع جهاز قياس درجة الحرارة.
الميزة الكبيرة هي السرعة؛ فأجهزة الأشعة تحت الحمراء تستجيب في غضون مللي ثوانٍ لما يراه الجهاز الحساس. هذا يقضي على التأخير الذي يحدث عادةً مع أجهزة التسخين التقليدية. إنها طريقة بسيطة لمنع حدوث تشققات في الزجاج من البداية.