Cam Boncukların Isıl İşlemi Sırasında Yüksek Hassasiyetli Kızılötesi Kontrol
Laboratuvar ortamlarında kullanılan cam kaplar, iç gerilmeler nötralize edilemediğinde hasar görür. Camın plastik halden sert hale geçtiği sıcaklığı kontrol etmek için kızılötesi ısıtıcılar kullanılır. Eğer sıcaklık birkaç derece bile değişirse, soğutma sırasında kendiliğinden kırılma riski ortaya çıkar.
Neden 0,1°C’lik hassasiyet önemlidir?
Standart ısıtıcılar genellikle belirlenen hedef sıcaklıkları aşar. Yüksek hassasiyetli ısı işlemlerinde 0,1°C’lik bir tolerans lüks değil, fiziksel bir gerekliliktir. Yüksek frekanslı PID kontrol cihazları ve kızılötesi ışınlayıcılar kullanarak dar bir sıcaklık aralığı sağlanır. Bu sayede cam boncukların dış yüzeyi merkezine göre daha hızlı soğumaz. Eğer sıcaklık farkı çok fazla olursa, cam kendi içinde gerilir ve kırılır.
Kızılötesi ısı transferi ile konveksiyon arasındaki fark
Kızılötesi ısı transferini tercih ediyoruz çünkü bu yöntem cam yüzeyine doğrudan nüfuz eder. Zorlamalı hava akımının aksine, kızılötesi radyasyon düzgün bir ısı dağılımı sağlar. Bu ısıtıcılar, borosilikat veya soda-limon camlarının belirli emilim bantlarına hitap edecek şekilde tasarlanır. Böylece ısı, yüzeyin aşırı ısınmasını engelleyerek cam boncukların merkezine ulaşır.
Gerçek dünyadaki zorluklar
Yüksek hassasiyetli kızılötesi sistemler için istikrarlı bir güç kaynağı gereklidir. Eğer atölyenizde ağır makineler nedeniyle ciddi voltaj düşüşleri yaşanıyorsa, 0,1°C’lik hassasiyet bozulur. Işınlayıcıların düzenli çalışması için özel olarak stabil bir güç kaynağı gerekir. Ayrıca bu ısıtıcılar yoğun lokal ısı üretir; bu yüzden makine yapısının bu ısıyı kaldırabilecek malzemelerden yapılmış olması gerekir.
Bu cihazları, kalibre edilmiş bir pirometre ile kapalı döngülu bir geri besleme sistemi içinde kullanmak gerekir. Bu, gerilimin tamamen ortadan kalktığını garanti etmenin tek yoludur.