Чому саме 0,1°C має значення під час в’яління скла
Коли ви створюєте лабораторне скляне обладнання, ви берете участь у дуже критичному процесі. Різниця між ідеальним виробом та таким, який розтріскується під дією вакууму, зазвичай полягає у кількох десятих градуса.
Саме тому ми користуємося лампами інфрачервоного випромінювання високої температури. Нам потрібно досягти оптимальної температури – точки в’яління – при якій внутрішні напруги зникають, але саме скло не перетворюється на рідину.
Проблема з точністю
Скло погано проводить тепло. Якщо температура нагрівального елемента змінюється навіть на 2°C, це призводить до проблем. Утворюється „термічний градієнт“ – іншими словами, температура на поверхні скла відрізняється від температури всередині. Це призводить до утворення напруг у склі.
Ми прагнемо до точності 0,1°C, адже інакше не можна. Якщо не дотримуватися цього діапазону, напруги залишаться у склі. Скло може здаватися цілим зараз, але як тільки воно потрапить під дію стерилізатора чи агресивних хімікатів, воно розтріскається. Ніхто не хоче цього.
Обладнання для контролю
Щоб досягти такого рівня контролю, ми використовуємо випромінювачі короткохвильового інфрачервоного світла. На відміну від довгохвильових нагрівачів, вони проникають у скло та швидко передають тепло в його центр. Зазвичай ці пристрої поєднуються з контролерами PID з високочастотним керуванням для забезпечення стабільності температури.
Але є одна проблема: ці лампи споживають багато енергії. Якщо джерело живлення має перешкоди чи коливання, точність 0,1°C втрачається миттєво. Потрібне чисте та стабільне джерело живлення. Якщо температура не буде стабільною, тепло також не буде стабільним.
Як запобігти розтріскуванню
Усе залежить від способу охолodження. Якщо охолодження відбувається занадто швидко чи температура неоднорідна, зовнішня частина скла скорочується швидше, ніж середня частина. Це створює зону напруг – фактично „бомбу з часовим таймером“ всередині скла.
Завдяки точному керуванню через інфрачервоне випромінювання ми можемо поступово знижувати температуру. Це схоже на поступове зменшення тиску. Без такого рівня контролю ми просто ризикуємо якістю виробу.