Het geheim van glas dat niet zomaar breekt
Is het je ooit overkomen dat een stuk laboratoriumglas plotseling kapotging? Eerst is het nog in orde, maar het volgende moment ligt het in duizenden stukjes door interne spanningen die je zelfs niet kunt zien. Het is frustrerend. Meestal gebeurt dit doordat de temperatuur tijdens het afkoelen maar een paar graden te hoog of te laag uitvalt.
Daarom hechten we zoveel belang aan een precisie van 0,1°C. We gebruiken infrarood-elementen om de temperatuur precies op het juiste niveau te houden. Zo hoeven we geen gokken te doen.
Waarom die kleine verschillen in temperatuur belangrijk zijn
Glas is erg gevoelig voor temperatuurschommelingen. Er is maar een zeer klein bereik waarin het zich goed voelt. Als de temperatuur te hoog is, begint het glas te buigen of te vervormen. Is de temperatuur te laag? Dan blijven de spanningen in de moleculaire structuur zitten, klaar om het glas te laten breken.
Om dit te voorkomen, gebruiken we IR-emitters in combinatie met PID-controllers. Hierdoor blijft de temperatuur gelijkmatig over het hele glasoppervlak. Geen warme plekken, geen koude zones – alleen maar een constante, gelijkmatige warmte.
IR versus de standaardoven
Stel je eens voor dat je een conventionele oven gebruikt. Die maakt gebruik van lucht om warmte over te dragen. Eerlijk gezegd is lucht erg slecht in het overdragen van warmte. IR werkt anders: het gebruikt straling om rechtstreeks op het glasoppervlak in te werken. Dit is sneller. We gebruiken kortegolflengte-IR wanneer we diepe penetratie nodig hebben, en middengolflengte-IR wanneer we willen dat het oppervlak stabiel blijft.
Het belangrijkste is om de golflengte af te stemmen op de dikte van het glas. Als je met dik borosilaatglas werkt, heb je diepe penetratie nodig. Anders krijg je ‘huidverwarming’: het uiterlijke deel van het glas ziet er perfect uit, maar de binnenkant is nog steeds onder druk en gevaarlijk.
De complexiteit van deze technologie
Hoge-precisie-IR-apparaten zijn niet zomaar plug-and-play apparaten. Als je de lamp op 100% vermogen gebruikt, zal de temperatuur elke keer te hoog worden. Om dit op te lossen, gebruiken we pulserende stroomvoorziening. Hierdoor blijft de temperatuur stabiel.
Er is echter één nadeel: deze constante pulsatie kan schade toebrengen aan de schakelrelais. Als je standaardrelais gebruikt, zullen deze snel kapotgaan. Je moet dus solid-state relais gebruiken, zodat ze het werk aankunnen zonder te falen.