راز شیشهای که خرد نمیشود
آیا تا به حال تجربه کردهاید که یک قطعه شیشهای در آزمایشگاه، ناگهان خرد شود؟ یک لحظه همه چیز درست است، اما لحظه بعد، به دلیل تنشهای درونی که قابل مشاهده نیستند، به تکههای کوچک تبدیل میشود. این موضوع بسیار ناامیدکننده است. اغلب، این اتفاق به این دلیل رخ میدهد که دمای شیشه در هنگام سرد شدن، چند درجه تغییر کند.
به همین دلیل، ما روی دقت ۰.۱ درجه سانتیگراد تمرکز داریم. از دستگاههای مادون قرمز برای حفظ دمای شیشه در محدوده مناسب استفاده میکنیم؛ بدین ترتیب، دیگر نیازی به حدس زدن نیست.
چرا این تفاوت کوچک در دما اهمیت دارد؟
شیشه بسیار حساس است؛ فقط در یک محدوده بسیار باریک، در وضعیت مناسب خود قرار دارد. اگر دما بیش از حد بالا باشد، شیشه شروع به تغییر شکل میکند؛ اگر دما خیلی پایین باشد، تنشها در ساختار مولکولی شیشه باقی میمانند و منتظر فرصتی برای شکستن شیشه هستند.
برای جلوگیری از این مشکل، از فرستندههای مادون قرمز با پاسخگویی بالا، همراه با کنترلکنندههای PID، استفاده میکنیم. این روش باعث میشود دما در سراسر شیشه یکنواخت باقی بماند؛ بدین ترتیب، هیچ نقطه گرم یا سردی وجود ندارد، و تنها گرمای یکنواختی وجود دارد.
مادون قرمز در مقابل فرهای معمولی
فرهای معمولی از هوا برای انتقال حرارت استفاده میکنند؛ اما هوا در انتقال حرارت بسیار ضعیف عمل میکند. اما مادون قرمز متفاوت است؛ از تابش برای تأثیر مستقیم بر سطح شیشه استفاده میکند. این روش سریعتر است؛ خیلی سریعتر. ما از موجهای کوتاه مادون قرمز برای نفوذ عمیق به داخل شیشه، و از موجهای متوسط برای حفظ ثبات سطح شیشه، استفاده میکنیم.
نکته مهم این است که طول موج مادون قرمز باید متناسب با ضخامت شیشه باشد؛ اگر با شیشههای ضخیم کار میکنید، به نفوذ عمیقتر نیاز دارید؛ در غیر این صورت، فقط سطح شیشه گرم میشود، اما هسته شیشه همچنان تحت فشار باقی میماند.
واقعیت پیچیده مهندسی
متأسفانه، استفاده از دستگاههای مادون قرمز با دقت بالا، آنقدر ساده نیست. اگر از توان کامل لامپ استفاده کنید، هر بار دمای شیشه از حد مورد نظر فراتر خواهد رفت. برای رفع این مشکل، از روش تنظیم فرکانس توان استفاده میکنیم؛ اما این روش نیز مشکلاتی دارد؛ چرا که این فرکانسهای مداوم، رلههای استفاده شده را خراب میکنند. بنابراین، برای کار با این دستگاهها، باید از رلههای حالت جامد استفاده کرد.