Neden laboratuvar cam eşyalarınız sürekli kırılıyor? (Ve bunu nasıl önleyebiliriz?)
Pahalı laboratuvar cam eşyalarının aniden kırılmasını hiç yaşadınız mı? Bu oldukça sinir bozucu bir durum. Genellikle bu durum, camın yeterince soğumamasından kaynaklanır. Eğer sıcaklık çok hızlı değişirse veya çok hızlı düşerse, camda stres kırıkları oluşur.
Bunu önlemek için kızılötesi ısıtıcılar kullanıyoruz. Bu cihazlar son derece hassastır; 0,1°C’ye kadar ölçüm yapabiliyorlar. Böylece camın ergitme işlemi sırasında tam olarak istenilen yerde kalmasını sağlayabiliyoruz.
Isı ile ilgili sorunlar
Sorun şu ki: Cam, ısıyı iletmekte çok kötüdür. Cam ısıtıldığında, dış kısım çekirdekten çok daha önce ısınır. Bu da malzemenin içinde bir gerilim yaratır. Eğer sıcak yüzey ile soğuk merkez arasındaki fark çok büyük olursa, cam kendini parçalar.
İşte bu yüzden 0,1°C’lik hassasiyete odaklanıyoruz. “Mükemmel şekilde işlenmiş” ile “tamamen kırılmış” durumu arasındaki fark çok küçüktür. Yüksek hassasiyetli kızılötesi ısıtıcılar sayesinde, tüm cam yüzeyinde ısının eşit şekilde dağılmasını sağlayabiliriz. Burada önemli olan sadece ısıtmak değil, silika moleküllerinin de uygun şekilde rahatlamasını sağlamaktır.
Neden kızılötesi ısıtıcılar standart fırınlardan daha iyidir?
Çoğu insan konveksiyon fırınlarını düşünür; aslında bu fırınlar sadece sıcak hava dolu büyük kutulardır. Ancak hava yavaştır ve eşit şekilde ısı yaymaz. Kızılötesi ısıtıcılar ise farklıdır; radyasyon kullanarak cam yüzeyine doğrudan ısı uygular. Bu sayede daha hızlı ısınma sağlanır ve ısıtma süreci üzerinde daha fazla kontrol sahibi olunur. Ayrıca bu ısıtıcıları kapalı döngülü PID kontrol cihazlarıyla birlikte kullanıyoruz. Neden mi? Çünkü eğer ısıtıcı 2°C bile değişirse, her şey baştan başlar ve camda yeni stresler oluşur.
Hassasiyetin sağlanması
Bu tür bir hassasiyet elde etmek, sadece pahalı bir lamba satın almak kadar basit değildir. Kızılötesi lambaları doğrudan camın üzerine koymak mümkün değildir. Eğer lambalar çok yakındaysa, “sıcak noktalar” oluşur ve camın merkezi ısınmadan yüzeyi yanar. Bu bir nevi denge meselesidir; ısıyun eşit şekilde dağılması için güç miktarını ve mesafeyi doğru şekilde ayarlamak gerekir. Eğer fanlar veya sensörler yetersizse, pahalı kızılötesi ısıtıcılar tamamen gereksiz hale gelir. Her şeyin birlikte çalışması gerekir.