راه رفتن روی طناب نازک در فرآیند حرارتدهی شیشه
وقتی که با شیشههای با کیفیت آزمایشگاهی کار میکنید، هیچ فضای خطا وجود ندارد. منظورمان این است که حتی یک درجه تفاوت، میتواند باعث تبدیل یک ظرف بینقص به تودهای از تکههای شیشه شود.
برای دستیابی به نتیجه مطلوب، از لامپهای مادون قرمز با دقت بالا استفاده میکنیم تا شیشه را از نقطه نرم شدن به نقطه مناسب برای حرارتدهی هدایت کنیم. اگر منبع حرارتی حتی ۲ درجه از محدوده مشخص شده منحرف شود، در واقع باعث ایجاد تنشهای داخلی در شیشه میشود. این همان چیزی است که منجر به «شکست خودبهخودی» شیشه میشود؛ یعنی شیشه بدون هیچ دلیل مشخصی منفجر میشود.
چرا ۰.۱ درجه اهمیت دارد؟
اکثر لامپهای مادون قرمز استاندارد، دارای نوسانات زیادی هستند؛ بنابراین برای استفاده در شیشههای با کیفیت بالا، مناسب نیستند.
برای حفظ دقت در محدوده ۰.۱ درجه، از لامپهای مادون قرمز با طول موج کوتاه همراه با کنترلرهای PID استفاده میکنیم. این تنها راه برای اطمینان از گرم شدن یکنواخت شیشه است. نمیتوانید شیشه را در فر داغ قرار دهید و امیدوار باشید که همه چیز خوب پیش خواهد رفت؛ بلکه نیاز به تابش مستقیم مادون قرمز برای گرم شدن یکنواخت شیشه وجود دارد. در غیر این صورت، تفاوت دمایی بین داخل و خارج شیشه ایجاد میشود و این همان جایی است که مشکلات شروع میشوند.
تجهیزات و منابع حرارتی
معمولاً از لامپهای کوارتز-هالوژن استفاده میکنیم. کوارتز عالی است، زیرا میتواند در برابر حرارت مقاومت کند بدون اینکه نرم شود.
توان لامپها بستگی به مقدار شیشهای دارد که قرار است گرم شود. لامپهایی با توان بالاتر، سریعتر شیشه را گرم میکنند؛ اما باید مراقب بود. اگر لامپ خیلی نزدیک باشد یا توان آن خیلی بالا باشد، مناطق خاصی در شیشه داغ خواهد شد. گسترش حرارتی موضعی، دشمن اصلی این فرآیند است؛ زیرا کاملاً فرآیند حرارتدهی را از بین میبرد.
توازنهای واقعی
دستیابی به چنین دقتی، بدون هزینه نیست.
چرخاندن این لامپها در حالت توان پایین برای حفظ محدوده ۰.۱ درجه، فشار زیادی بر منابع تغذیه وارد میکند. بنابراین نیاز به کنترلرهای با کیفیت بالا وجود دارد. در غیر این صورت، توان لامپها نوسان خواهد کرد؛ این نوسانات باعث ایجاد تغییرات کوچک در دما میشود و در نتیجه دقت کار از بین میرود.
همچنین، باید مراقب باشید؛ این لامپها بسیار شکننده هستند. هر حرکت نادرست در هنگام نصب، یا استفاده از براکتهای نامناسب، میتواند باعث ترک خوردن کوارتز شود. حتماً چند عدد لامپ یدکی داشته باشید؛ باور کنید، نمیخواهید در حالی که خط تولید شما متوقف شده، به لامپ شکسته نگاه کنید.