Pare as rachaduras: como selar corretamente o vidro com aquecimento por IR
Já aconteceu de um pedaço de vidro de qualidade laboratorial simplesmente se quebrar, do nada? É frustrante, e geralmente isso acontece devido ao choque térmico. Quando se tenta selar o vidro, aplica-se calor intenso em um único ponto. Se o processo de resfriamento não for bem feito, surgem tensões internas no material. Com o tempo, essas tensões são suficientes para fazer o vidro rachar.
É por isso que usamos lâmpadas de infravermelho de alta precisão para o processo de recozimento. Tudo se resume ao controle preciso da temperatura durante o resfriamento.
Por que 0,1°C é importante?
A maioria dos elementos de aquecimento apresenta grandes flutuações de temperatura. Pode parecer que uma variação de 2 ou 3 graus não seja nada grave, mas, no caso do vidro de borosilicato, essa pequena diferença faz toda a diferença entre um selamento perfeito e perda de tempo.
Usamos elementos de IR que mantêm uma temperatura estável dentro de 0,1°C. Isso permite que o vidro permaneça exatamente na temperatura adequada para o processo de recozimento. É um processo lento e gradual, que permite que a estrutura molecular do vidro se estabilize, sem que surjam tensões indesejadas.
Os equipamentos necessários
Para amolecer o vidro, é preciso ter uma densidade térmica elevada. Usamos radiação de ondas curtas, pois ela não fica apenas na superfície do vidro, mas também penetra em sua estrutura.
Mas há um problema: a fonte de energia precisa ser compatível com a potência da lâmpada. Se você usar tubos de alta potência, mas o controlador PID não conseguir manter a frequência de alternância adequada, haverá flutuações de temperatura. Essas flutuações são o inimigo número um, pois causam as rachaduras que queremos evitar.
As dificuldades de alta precisão
Alcançar esse nível de controle não é fácil, nem barato. Primeiro, essas lâmpadas utilizam invólucros de quartzo de alta qualidade para manter a luz pura. O quartzo é muito frágil. Se você tocar o tubo com as impressões digitais ou manchas de óleo durante a montagem, criará pontos quentes que podem danificar a lâmpada, fazendo com que ela se quebre antes do tempo.
Além disso, é necessário ter um sistema de reflexão adequado para direcionar a energia infravermelha de volta ao tubo. Se você ignorar esse aspecto, estará apenas desperdiçando energia, já que cerca de 40% da energia utilizada acaba sendo desperdiçada.