Korrekte Glasherhitzung durch IR-Kontrolle
Wenn Ihnen schon einmal ein Stück Laborglas ohne ersichtlichen Grund zerbrochen ist, wissen Sie, wie frustrierend das ist. Meistens liegt das an inneren Spannungen im Glas. Wenn man es zu schnell erhitzt oder ungleichmäßig abkühlt, bricht das Glas einfach.
Deshalb verwenden wir Infrarotelemente. Wir streben eine Temperaturschärfe von nur 0,1 °C an. Das klingt vielleicht übertrieben, aber wenn man versucht, das Glas genau in dem optimalen Bereich zur Erhitzung zu halten, zählt jedes kleinste Grad.
Warum ist eine Genauigkeit von 0,1 °C so wichtig?
Glas hat einen sehr engen Bereich zwischen dem Punkt, an dem es weich wird, und dem Punkt, an dem es Anspannungen aufnimmt. Wenn die Heizung auch nur um wenige Grad abweicht, entstehen neue Spannungen im Material.
Wir kombinieren schnellen Reaktionszeiten der Infrarotelemente mit hochpräzisen PID-Steuerungen, um diese 0,1 °C-Genauigkeit zu erreichen. Dadurch wird verhindert, dass „thermische Schocks“ auftreten – das bedeutet, dass die Gläser nicht während des Abkühlvorgangs zufällig brechen.
Infrarot gegen herkömmliche Öfen
Herkömmliche Konvektionsöfen bewegen einfach Luft. Das Problem ist: Luft ist ein schlechter Leiter.
Infrarot hingegen verwendet Strahlung, um direkt die Oberfläche des Glases zu erwärmen. Dadurch können wir gezielt bestimmte Bereiche des Glases erwärmen, anstatt den ganzen Raum zu heizen. Wir verwenden Kurzwellen-Infrarot, weil es tief in dickwandige Flaschen eindringen kann und die Temperatur viel schneller erhöht.
Die Herausforderungen
Es handelt sich dabei nicht um eine einfache Lösung. Hochpräzise Infrarotsysteme sind empfindlich bezüglich der Stromversorgung. Wenn im Stromnetz Schwankungen auftreten, schwankt auch die Temperatur – und die 0,1 °C-Genauigkeit geht verloren. Um das zu vermeiden, benötigt man einen speziellen Spannungsstabilisator oder ein hochwertiges Solid-State-Relais. Die Stromversorgung muss konstant und stabil sein.
Das Ergebnis
Wenn man die Temperatur konstant hält und den Abkühlvorgang sorgfältig kontrolliert, verschwinden die molekularen Spannungen im Glas. Dadurch werden die Gläser für Hochdruckreaktionen oder Arbeiten im Vakuum geeignet. Zudem erhält man eine schöne, glänzende Oberfläche – und vor allem die Sicherheit, dass die Geräte nicht mitten im Labor explodieren werden.