Het correct uitvoeren van het kwartsverwarmingsproces
Wanneer je glas van laboratoriumkwaliteit maakt, is er niets ergers dan wanneer een container onder vacuüm breekt. Dat is ontzettend frustrerend. Meestal gebeurt dit door interne spanningen die tijdens het vormingsproces zijn ontstaan. Als je deze spanningen niet weghaalt met een gestage en gecontroleerde verhoging van de temperatuur, is het glas in feite een tikkende tijdbom.
Daarom gebruiken we infrarode elementen met een nauwkeurigheid van 0,1°C. Het gaat hier om controle.
Waarom die 0,1°C belangrijk is
De meeste verwarmingselementen reageren te heftig op temperatuursveranderingen. Ze schommelen heen en weer. Als je de temperatuur zelfs maar met 5°C te hoog stelts, kan dat ertoe leiden dat de spanningen weer in het glas terechtkomen.
Kwarts is gevoelig voor deze spanningen. Het heeft een lage koeificiënt van thermische uitzetting, wat betekent dat het geen plotselinge temperatuursveranderingen verdraagt. Je hebt dus een warmtebron nodig die precies op de juiste temperatuur blijft – zonder dat er sprake is van fluctuaties.
We combineren kortegolflange infraroodemitters met hoge-frequentie PID-regelers om dit probleem op te lossen. De warmte bereikt direct de wand van het glas. Hierdoor ontstaat er een gelijkmatige temperatuurstroom over de hele buis. Geen koude plekken, geen vreemde temperaturenverschillen. Alleen maar constante warmte.
Het evenwicht vinden
Het doel is om het glas precies op de juiste temperatuur te houden. Het moet net genoeg zacht zijn zodat de interne spanningen kunnen verdwijnen, maar niet zo zacht dat het glas begint te zakken. Het is een dunne lijn waar je op moet balanceren. Als het IR-element afwijkt van de juiste temperatuur, ‘vriest’ de spanning in het materiaal vast.
Deze systemen zijn ontworpen om compact te zijn. De infraroodlampen leveren veel warmte op, zodat je de temperatuur snel kunt verhogen. Maar hier komt het probleem: al die warmte veroorzaakt ook veel overtollige warmte. Als je de koelventilatoren en het behuizingssysteem niet goed instelt, kan dat leiden tot schade aan de elektronica.
Het systeem in de praktijk gebruiken
Om dit systeem in werking te stellen, moet je de elementen aansluiten op een gesloten circuit met een pyrometer.
Het voordeel is de snelheid waarmee het systeem reageert op temperatuursveranderingen. De infraroodlamp reageert binnen milliseconden op wat de sensor detecteert. Hierdoor wordt de vertraging die je normaal gesproken hebt bij traditionele verwarmingselementen verminderd. Het is een eenvoudige manier om stressbreuken te voorkomen.