توقفوا عن حدوث التشققات: لماذا يُعد تحكم درجة الحرارة في نطاق 0.1 درجة مئوية أمرًا مهمًا جدًا بالنسبة لأدوات المختبرات
كل من عمل مع أدوات المختبرات يعرف ذلك الشعور المزعج عندما يلاحظ وجود تشققات في الزجاج. قد يستغرق تصنيع قطعة الزجاج ساعات، لكنها تفشل في النهاية بسبب اختلال درجة الحرارة أثناء عملية التبريد. إنه أمر محبط للغاية.
المشكلة عادةً ما تكون ناتجة عن الضغوط الداخلية في الزجاج. إذا تغيرت درجة الحرارة بشكل كبير أثناء عملية التبريد، فإن الزجاج ينكسر. لذلك نستخدم عناصر أشعة تحت الحمراء عالية الدقة في أفران التصنيع الخاصة بنا. نحافظ على درجة الحرارة في النطاق المطلوب، أي ضمن نطاق 0.1 درجة مئوية.
السر يكمن في طريقة التسخين.
معظم الأفران تستخدم ملفات مقاومة للحرارة، وهذه الطريقة بطيئة للغاية؛ فهي تسخن الهواء أولاً، ثم يجب على الهواء أن يسخن الزجاج. إنها عملية بطيئة للغاية. أما عناصر أشعة تحت الحمراء فهي مختلفة؛ فهي تختصر الخطوات وترسل الطاقة مباشرة إلى سطح الزجاج.
لتحقيق دقة 0.1 درجة مئوية، نستخدم عناصر أشعة تحت الحمراء مع أجهزة تحكم سريعة ومفاتيح تشغيل عالية التردد. هذا يسمح لنا بتعديل مستوى الطاقة بسرعة. وبذلك لا نواجه مشكلة الحرارة الزائدة التي قد تدمر الزجاج.
الأمر يتعلق بتوزيع الحرارة.
إذا لم تكن درجة الحرارة موحدة، فإنك تحل مشكلة بأخرى. وجود نقاط ساخنة في الفرن يخلق ضغوطات جديدة، بينما نحاول التخلص من الضغوط القديمة. لمنع ذلك، نستخدم فتيلات مغلفة بالكوارتز، وهذا يساعد في الحفاظ على استقرار الحرارة.
الجزء الأفضل هو أن عناصر أشعة تحت الحمراء كثيفة، مما يسمح لنا باستخدام غرفة أصغر لتحقيق نفس مستوى التسخين، وهذا يوفر الكثير من المساحة.
لكن هناك شرط مهم: لا يمكن التهاون في عزل الفرن. نظرًا لأن الحرارة شديدة، فإن أي تسرب في الفرن سيجعل جهاز التحكم يعمل بشكل خاطئ. إذا لم يكن الفرن محكم الإغلاق، فإننا نفقد تلك الدقة.
تطبيق ذلك في الواقع.
عند تركيب هذه العناصر في الأفران، لا نضعها بشكل عشوائي. بل نرتبها بطريقة معينة، حتى يتم تسخين الزجاج من جميع الزوايا، وبالتالي لا تبقى أي مناطق باردة.
بالنسبة للعاملين في المختبر، فهذا يعني عددًا أقل من القطع المعيبة. كما أن ذلك يسرع عملية نقل الزجاج من مكان التصنيع إلى صناديق الشحن، ويقلل من الضغوط المرتبطة بهذه العملية.