เคล็ดลับสำหรับการใช้แก้วที่ไม่แตกง่าย
เคยมีประสบการณ์กับอุปกรณ์ทำจากแก้วในห้องปฏิบัติการที่แตกขึ้นมาเฉยๆ ไหม? ไม่มีสัญญาณเตือนใดๆ ไม่มีแรงกระแทกใดๆ เลย มีเพียงเศษแก้วกระจัดกระจายอยู่บนพื้นเท่านั้น
สาเหตุก็คือแรงดันภายในวัสดุนั่นเอง เมื่อแก้วเย็นลงเร็วเกินไป หรือถูกความร้อนกระทบอย่างไม่สม่ำเสมอ ก็จะเกิดแรงดันสะสมอยู่ภายในวัสดุ มันก็เหมือนกับระเบิดเวลานั่นเอง ดังนั้นเราจึงต้องหาวิธีลดแรงดันเหล่านั้น และนั่นก็คือการใช้หลอดไฟอินฟราเรดความแม่นยำสูง โดยมีความคลาดเคลื่อนเพียง 0.1°C เท่านั้น
ทำไมต้องใส่ใจเรื่อง 0.1°C ด้วยล่ะ?
อาจฟังดูเหมือนเป็นเรื่องเล็กน้อย แต่แก้วนั้นมีความละเอียดอ่อนมาก มีช่วงเวลาที่เหมาะสมสำหรับการอบแก้วอยู่จริงๆ หากความร้อนเปลี่ยนแปลงไปเพียงไม่กี่องศา ก็จะเกิดแรงดันใหม่ขึ้นมาอีก
เราใช้หลอดไฟอินฟราเรดความแม่นยำสูงร่วมกับตัวควบคุม PID ความเร็วสูง เพื่อรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม ทำให้แก้วมีความยืดหยุ่นพอที่โมเลกุลจะจัดเรียงตัวได้ แต่ก็ไม่ร้อนเกินไปจนทำให้แก้วบิดเบี้ยว
การกระจายความร้อนให้ถูกจุด
คนส่วนใหญ่มักคิดว่าความร้อนนั้นจะกระจายไปทั่ววัตถุ แต่ในความเป็นจริงแล้วการถ่ายเทความร้อนด้วยวิธีนี้นั้นช้ามาก เราจึงใช้หลอดไฟอินฟราเรดคลื่นสั้น เพราะมันสามารถถ่ายเทความร้อนเข้าไปถึงส่วนกลางของแก้วได้ คุณจะได้ความร้อนที่จุดศูนย์กลางของแก้ว ไม่ใช่แค่ผิวนอกเท่านั้น
แต่มีเรื่องสำคัญที่ต้องระวัง นั่นคือต้องควบคุมระยะห่างระหว่างหลอดไฟด้วย หากมีช่องว่างระหว่างหลอดไฟ ก็จะเกิดจุดที่มีอุณหภูมิต่ำขึ้นมา ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการแตกของแก้ว ผมแนะนำให้วางหลอดไฟให้ซ้อนกัน เพื่อให้อุณหภูมิสม่ำเสมอตั้งแต่ปลายหนึ่งไปจนถึงอีกปลายหนึ่ง
ข้อเสียที่ควรรู้
ความแม่นยำนั้นไม่ได้มาฟรีๆ การใช้ความร้อนในระดับนี้จะสร้างแรงกดดันให้กับแหล่งจ่ายไฟอย่างมาก คุณไม่สามารถเปิด-ปิดสวิตช์ได้ง่ายๆ เพราะจะทำให้แก้วเกิดความเสียหายได้ คุณจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูง เพื่อให้กระแสไฟฟ้าสม่ำเสมอ
และอีกเรื่องหนึ่งที่ควรระวัง คืออย่าพยายามหลอกเวลา การเพิ่มกำลังไฟฟ้าให้สูงสุดเพื่อเร่งกระบวนการนั้นเป็นวิธีที่ไม่ดี เพราะจะทำให้เกิดจุดที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นมา หากความร้อนสูงเกินไป แก้วก็อาจบิดเบี้ยวก่อนที่แรงดันจะหายไปได้
การทำอะไรอย่างช้าๆ แต่สม่ำเสมอนั้นดีที่สุด คุณต้องหาจุดสมดุลระหว่างอัตราการเพิ่มความร้อนกับอัตราการลดความร้อน มิฉะนั้นคุณก็จะเสียความแม่นยำของอุปกรณ์ไปเปล่าๆ