Cómo lograr un buen recocido del vidrio con tecnología infrarroja
¿Alguna vez ha ocurrido que un recipiente de vidrio utilizado en el laboratorio simplemente se rompiera en mil pedazos? Quizás fue debido a un pequeño arañazo o a un cambio brusco de temperatura. Eso sucede debido a las tensiones internas del vidrio. Si se enfría el vidrio demasiado rápido o de manera desigual, se generan tensiones dentro del material, lo que equivale a tener una “bomba de tiempo” lista para explotar.
Para evitar esto, utilizamos calefacción por infrarrojos, la cual mantiene una temperatura constante, dentro de un margen de 0.1°C.
¿Por qué es importante mantener una precisión de 0.1°C?
El vidrio tiene un punto óptimo específico llamado “punto de recocido”. Es allí donde las tensiones disminuyen, pero el vidrio no comienza a derretirse ni a deformarse. En el caso del vidrio de borosilicato, este rango es muy estrecho. Si la temperatura varía incluso en 2 o 5 grados, habrá problemas: o bien el vidrio se deforma, o bien las tensiones permanecen dentro del material.
Para mantener la temperatura estable, combinamos elementos de calefacción por infrarrojos de alta densidad con controladores PID. Esto evita los “shock térmicos”, es decir, aquellas situaciones en las que la superficie exterior del vidrio se calienta mucho antes que su interior.
Manejo del calor
Lo bueno de la calefacción por infrarrojos es que el calor llega directamente al vidrio. No se desperdicia tiempo calentando todo el aire del horno, así que hay menos retrasos en la calefacción.
Pero existe un problema: las zonas calientes. Para solucionarlo, utilizamos elementos con recubrimientos especiales que permiten que el calor se distribuya uniformemente por toda la superficie del recipiente. Así, no hay zonas más calientes que otras.
Un consejo adicional: es necesario utilizar termopares de respuesta rápida. Si el sensor es lento, no importa cuán preciso sea el calentador; el controlador reaccionará a lo que ocurrió segundos atrás, y no a lo que está pasando en ese momento.
Las compensaciones
Si se desea lograr esta precisión, se necesita una fuente de energía estable. Los picos de voltaje hacen que los elementos de calefacción funcionen de forma irregular. Puede que no se note, pero el vidrio sí lo siente, ya que la temperatura varía. Para evitarlo, se necesita una fuente de energía estabilizada.
Claro, eso hace que el gabinete de control sea un poco más grande. Pero es la única forma de asegurarse de que los recipientes de vidrio no se rompan durante el proceso de esterilización.