Por que os utensílios de laboratório se quebram (e como evitar isso)
Já aconteceu de um utensílio de laboratório caro simplesmente se quebrar? É frustrante. Geralmente, isso acontece porque o vidro não esfria corretamente. Se a temperatura mudar muito rapidamente ou cair demais, ocorrem fissuras no vidro. Para evitar isso, utilizamos elementos de aquecimento por infravermelho (IR). Eles são extremamente precisos – com precisão de até 0,1°C – o que nos permite manter o vidro exatamente na temperatura necessária durante o processo de amadurecimento.
O desafio do calor
O problema é que o vidro é péssimo em conduzir calor. Quando é aquecido, a superfície externa esquenta muito antes do centro. Isso cria uma tensão dentro do material. Se a distância entre a superfície quente e o centro frio ficar grande demais, o vidro acaba se partindo. É por isso que damos tanta importância à precisão de 0,1°C. A diferença entre um estado “perfeitamente curado” e um estado “totalmente quebrado” é minúscula. Ao usar elementos de aquecimento por IR de alta precisão, podemos manter a temperatura uniforme em todo o utensílio. Não se trata apenas de aquecer, mas também de permitir que as moléculas de silicato relaxem adequadamente.
Por que o IR é melhor que um forno comum
A maioria das pessoas pensa em um forno convencional – basicamente, uma caixa cheia de ar quente. Mas o ar é lento e não distribui o calor de maneira uniforme. O IR é diferente. Ele utiliza radiação para aquecer diretamente a superfície do vidro. Isso permite que a temperatura seja alcançada mais rapidamente, além de dar maior controle sobre o período de aquecimento. Também utilizamos controladores PID de circuito fechado com esses elementos de aquecimento. Por quê? Porque, se o aquecedor variar mesmo que 2°C, teremos que começar tudo de novo, o que causará novas tensões no vidro.
O equilíbrio necessário
Alcançar esse nível de precisão não é tão simples quanto comprar uma lâmpada sofisticada. Não dá para colocar as lâmpadas de IR bem perto do vidro. Se estiverem muito próximas, haverá pontos quentes demais, e a superfície do vidro será danificada antes mesmo que o centro aqueça. É preciso equilibrar a potência com a distância, para que o calor se distribua uniformemente. E se os ventiladores ou sensores não funcionarem corretamente, os elementos de aquecimento por IR caros acabam sendo um desperdício de dinheiro. Tudo precisa funcionar em conjunto.