Cómo lograr un buen proceso de recocido del vidrio con control por infrarrojos
Si alguna vez ha ocurrido que un objeto de vidrio de laboratorio se haya roto sin motivo aparente, sabrá lo frustrante que es eso. Por lo general, esto se debe a las tensiones internas que se generan en el vidrio. Si se calienta demasiado rápido o se enfría de manera irregular, el vidrio simplemente se rompe.
Por eso utilizamos elementos de infrarrojos. Nos esforzamos por mantener una tolerancia térmica de solo 0.1°C. Puede parecer algo exagerado, pero cuando se trata de mantener al vidrio en el punto óptimo para su recocido, cada pequeña diferencia de temperatura es importante.
¿Por qué preocuparse tanto por 0.1°C?
El problema es que el vidrio tiene un rango muy estrecho entre el estado blando y el punto en el que comienza a soportar tensiones. Si el calentador varía la temperatura incluso en unos pocos grados, se generan nuevas tensiones en el material.
Para evitar esto, combinamos elementos de infrarrojos de respuesta rápida con controladores PID de alta precisión, de modo que podamos mantener esa precisión de 0.1°C. De esta manera, se evita el “shock térmico”, lo que significa que los objetos de vidrio no se romperán mientras se enfrían.
Infrarrojos frente a los hornos tradicionales
Los hornos convencionales simplemente mueven el aire. El problema es que el aire es un mal conductor de calor. Los infrarrojos son diferentes: utilizan radiación para calentar directamente la superficie del vidrio. Esto nos permite calentar partes específicas del recipiente, en lugar de calentar toda la habitación. Utilizamos infrarrojos de onda corta porque permiten calentar rápidamente los recipientes de paredes gruesas.
Las dificultades
No todo es tan sencillo. Los sistemas de infrarrojos de alta precisión requieren una fuente de alimentación estable. Si la red eléctrica de la fábrica tiene fluctuaciones de voltaje, la temperatura variará, y esa precisión de 0.1°C se perderá. Para evitar esto, se necesita un estabilizador de voltaje dedicado o un relé de estado sólido de alta calidad. Es necesario que la alimentación sea constante y estable.
El resultado
Cuando se mantiene una temperatura constante durante el proceso de recocido y se controla cuidadosamente el enfriamiento, las tensiones moleculares desaparecen. Esto hace que los objetos de vidrio sean seguros para reacciones a alta presión o trabajos en vacío. Además, se obtiene un acabado brillante y uniforme, y lo más importante: la tranquilidad de saber que los equipos no explotarán en medio del laboratorio.