Stop de barsten: hoe je glas goed kan verzegelen met infraroodverwarming
Is er ooit een stuk laboratoriumglas plotseling gebroken? Dat is frustrerend, en meestal komt dat door thermische schokken. Wanneer je glas verzegelt, wordt het op één plek blootgesteld aan intense hitte. Als je de koelingsprocedure niet goed uitvoert, ontstaat er spanning in het materiaal. Uiteindelijk zal deze spanning te veel worden en zal het glas breken.
Daarom gebruiken we precisie-infraroodlampen voor het verzegelen van glas. Het gaat erom dat de temperatuur geleidelijk wordt gedaald.
Waarom 0,1°C belangrijk is
De meeste verwarmings-elementen fluctueren te veel in temperatuur. Je zou denken dat een verschil van 2 of 3 graden geen groot probleem is, maar bij borosilicaatglas maakt dit wel degelijk verschil: het kan zorgen voor een perfecte verzekering of juist voor tijdverspilling.
We gebruiken IR-elementen die binnen een marge van 0,1°C stabiel blijven. Hierdoor kan het glas zich precies op de juiste temperatuur bevinden. Het is een langzame, geleidelijke temperatuurdaling, waardoor de moleculaire structuur zich kan ordenen, zonder dat er spanningen ontstaan.
De apparatuur en de details
Om glas zacht te maken, is veel warmte nodig. We gebruiken kortegolfradiatie, omdat deze niet alleen op het oppervlak van het glas komt, maar ook door de wanden heen dringt.
Maar hier is het lastige: de voedingsbron moet precies overeenkomen met de vermogensbehoefte van de lamp. Als je lampen met hoge vermogens gebruikt, maar de PID-controller niet kan bijhouden met de frequentie van de schakelingen, zal de temperatuur fluctueren. Die fluctuaties zijn gevaarlijk: ze veroorzaken precies die spanningen die we willen voorkomen.
De uitdagingen van hoge precisie
Het bereiken van deze graad van controle kost geld en is niet altijd gemakkelijk. Enerzijds gebruiken deze lampen hoogwaardige kwartsomhulsels om het licht zuiver te houden. Kwarts is echter broos. Als je de lamp aanraakt met een vingerafdruk of olievlekken tijdens de installatie, creëer je een hete plek. Die hete plek kan de lamp beschadigen, zodat deze eerder kapotgaat dan nodig is.
Verder moet de lamp goed worden beschermd tegen externe invloeden. Je kunt de lamp niet zomaar in een doos stoppen en hopen op het beste resultaat. Er moet een reflecterende laag zijn die de infraroodstraling terugkaatst naar de lamp. Als je deze laag niet gebruikt, verlies je ongeveer 40% van de energie die je gebruikt.