Het correct aanbrengen van hitte bij het vervormen van glas met infraroodstraling
Is er ooit iets gebeurd met een stuk laboratoriumglas dat plotseling in duizend stukken uiteenviel? Misschien kwam het door een kleine kras of een plotselinge temperatuursverandering. Hierdoor kan het glas in duizend stukken breken. Dit gebeurt door interne spanningen in het materiaal. Als je het glas te snel of ongelijkmatig afkoelt, blijven deze spanningen bestaan. Het is net een tijdbom.
We voorkomen dit door gebruik te maken van infraroodverwarming, waarbij de temperatuur constant wordt gehouden op 0,1°C.
Waarom is het belangrijk om precies 0,1°C te houden?
Glas heeft een specifiek ‘ideaal punt’ waarop de spanningen verdwijnen, zonder dat het glas begint te smelten of te vervormen. Voor borosilicaatglas is dit gebied zeer klein.
Als de temperatuur zelfs maar 2 of 5 graden verschuift, hebt je problemen. Dan zal het glas ofwel gaan hangen, of de spanningen blijven bestaan.
Om dit te voorkomen, gebruiken we IR-elementen gecombineerd met PID-besturingssystemen. Hierdoor wordt de temperatuur constant gehouden, zodat er geen ‘thermische schokken’ optreden.
Het beheersen van de warmte
Een groot voordeel van infraroodverwarming is dat de warmte rechtstreeks op het glas terechtkomt. Hierdoor hoef je niet de hele luchtkamer in de oven op te warmen. Er is dus minder vertraging.
Er is echter één nadeel: hete plekken.
Om dit op te lossen, gebruiken we elementen met speciale coatingen. Hierdoor wordt de warmte gelijkmatig over het hele glas verdeeld. Er zijn geen hete plekken meer.
En nog een tip: gebruik thermocoupons met snelle reactietijden. Als je sensoren traag reageren, maakt het niet uit hoe nauwkeurig de verwarmingsapparatuur is. De besturingssystemen zullen dan reageren op wat er seconden eerder is gebeurd, en niet op wat er nu gebeurt.
De compromissen
Als je deze nauwkeurigheid wilt bereiken, heb je zuivere stroom nodig. Punt uit.
Stroompieken kunnen ervoor zorgen dat de elementen trillen. Je ziet dit misschien niet, maar het glas voelt dit wel als temperatuursschommelingen. Om dit te voorkomen, heb je een gestabiliseerde stroomvoorziening nodig.
Ja, dit maakt je bedieningskast wat groter. Maar het is de enige manier om er zeker van te zijn dat je glas niet kapotgaat wanneer het wordt gebruikt in een sterilisatieprocedure.