Bí quyết để tạo ra loại thủy tinh không dễ vỡ
Bạn đã bao giờ gặp tình trạng một mảnh thủy tinh trong phòng thí nghiệm đột nhiên vỡ thành từng mảnh nhỏ chưa? Có lúc mọi thứ vẫn ổn, nhưng ngay sau đó, mảnh thủy tinh lại vỡ vụn do áp lực nội bộ mà chúng ta không thể nhìn thấy được. Thật khó chịu. Hầu hết các trường hợp như vậy xảy ra do nhiệt độ giảm quá nhanh hoặc chậm vài độ so với mức cần thiết.
Đó là lý do tại sao chúng tôi rất chú trọng đến độ chính xác 0,1°C. Chúng tôi sử dụng các bộ phát tia hồng ngoại để duy trì nhiệt độ ở mức hoàn hảo. Không cần phải đoán mò nữa.
Tại sao việc kiểm soát độ chính xác cao lại quan trọng?
Thủy tinh rất kén chọn về nhiệt độ. Chỉ có một khoảng nhiệt độ nhỏ mà thủy tinh mới có thể tồn tại ổn định. Nếu nhiệt độ quá cao, thủy tinh sẽ bị biến dạng; còn nếu quá thấp, áp lực sẽ tích tụ bên trong cấu trúc phân tử của thủy tinh, khiến nó dễ vỡ.
Để tránh điều này, chúng tôi kết hợp các bộ phát tia hồng ngoại với các bộ điều khiển PID hiệu suất cao. Điều này giúp duy trì nhiệt độ ổn định trên toàn bộ bề mặt thủy tinh. Không còn những điểm nóng hay vùng lạnh nữa – chỉ còn nhiệt độ ổn định mà thôi.
Tia hồng ngoại so với lò nướng thông thường
Hãy nghĩ về lò nướng thông thường. Lò này sử dụng không khí để truyền nhiệt. Nhưng thực tế, không khí không thể truyền nhiệt hiệu quả lắm.
Ngược lại, tia hồng ngoại hoạt động bằng cách truyền nhiệt trực tiếp vào bề mặt thủy tinh. Cách này nhanh hơn nhiều. Chúng tôi sử dụng tia hồng ngoại sóng ngắn khi cần truyền nhiệt sâu vào bên trong thủy tinh, và sử dụng tia hồng ngoại sóng trung bình khi muốn giữ cho bề mặt thủy tinh ổn định.
Điều quan trọng là phải chọn bước sóng phù hợp với độ dày của thủy tinh. Nếu bạn sử dụng thủy tinh borosilicate dày, bạn cần bước sóng sóng ngắn để truyền nhiệt sâu vào bên trong. Nếu không, bề mặt thủy tinh sẽ ổn định, nhưng phần bên trong vẫn chịu áp lực, khiến thủy tinh dễ vỡ.
Thực tế phức tạp trong lĩnh vực kỹ thuật
Vấn đề là: việc sử dụng tia hồng ngoại với độ chính xác cao không hề đơn giản. Nếu bạn chỉ sử dụng công suất tối đa của bộ phát tia hồng ngoại, nhiệt độ sẽ luôn vượt quá mức cần thiết. Để khắc phục điều này, chúng tôi sử dụng kỹ thuật điều chỉnh công suất theo chu kỳ. Về cơ bản, chúng tôi thay đổi công suất liên tục ở tần số cao để duy trì nhiệt độ ổn định.
Nhưng cũng có một hạn chế: việc thay đổi công suất liên tục như vậy sẽ làm hỏng các bộ chuyển mạch. Nếu bạn sử dụng các bộ chuyển mạch thông thường, chúng sẽ nhanh chóng bị hỏng. Bạn nên sử dụng các bộ chuyển mạch loại solid-state để đảm bảo hoạt động ổn định.