تنظیم دمای مناسب برای تحقیق و توسعه در زمینه شیشهها
اگر در حال کار با مواد شیشهای جدید هستید، احتمالاً متوجه شدهاید که لامپهای مادون قرمز استاندارد، کار مناسبی انجام نمیدهند. این لامپها منحنی گرمایی سادهای ایجاد میکنند؛ که برای اکثر افراد مناسب است، اما در تحقیق و توسعه، این میزان گرما کافی نیست. شما باید دقیقاً کنترل کنید که انرژی چگونه به قطعه کار شما منتقل میشود.
به همین دلیل، ما دیگر فقط به میزان کلی توان الکتریکی توجه نمیکنیم، بلکه به چگالی توان توجه میکنیم. این موضوع مانند تفاوت بین یک ابزار ساده و یک ابزار دقیق است.
چرا توزیع گرما اهمیت دارد؟
میزان کلی توان، در واقع یک شاخص بیفایده است؛ زیرا فقط روی برگه مشخصات به نظر خوب میرسد، اما اطلاعاتی درباره آنچه در شیشه اتفاق میافتد، ارائه نمیدهد. آنچه واقعاً اهمیت دارد، میزان توان در واحد سانتیمتر مربع است.
با تغییر نحوه پیچیدن رشتههای فیلامنت و قطر لوله کوارتز، میتوانیم شکل گرما را تنظیم کنیم. اگر میخواهید گرمای متمرکزی در یک نقطه خاص ایجاد کنید تا یک ناحیه خاص از شیشه نرم شود، میتوانیم این کار را انجام دهیم. اگر نیاز به توزیع یکنواخت گرما دارید تا لوله بزرگ از شوک حرارتی آسیب نبیند، این کار نیز آسان است.
ما میتوانیم این مقدار گرما را به گونهای تنظیم کنیم که دقیقاً با دمای انتقال حالت شیشه هماهنگ شود. اگر ماده شما حساس باشد و در همان لحظهای که گرما زیاد شود، شروع به حباب زدن کند، میتوانیم چگالی توان در آن نواحی را کاهش دهیم.
معایب این روش
وقتی که پروفایل حرارتی را تغییر میدهیم، بار الکتریکی نیز تغییر میکند. اگر میخواهید مقدار زیادی گرما را در فضای کوچکی تولید کنید، نیاز به ولتاژ بالاتری خواهید داشت تا جریان الکتریکی بدون ذوب شدن فیلامنت، از طریق لوله عبور کند. قبل از اینکه از چگالی توان بالا استفاده کنید، حتماً مطمئن شوید که منابع تغذیه و سیمهای مربوطه میتوانند این بار را تحمل کنند. شما نمیخواهید در حین آزمایش، فیوزها منفجر شوند.
همچنین، ما از کوارتز با خلوص بالا استفاده میکنیم تا امواج مادون قرمز بدون مانع عبور کنند. اما باید به یاد داشته باشید که چگالی توان بالا، فشار زیادی روی انتهای لوله وارد میکند. مطمئن شوید که نحوه نصب لوله بسیار محکم باشد؛ در غیر این صورت، چرخههای گرمایشی سریع میتوانند باعث خرابی مکانیکی لوله شوند.
چرا باید این کار را در آزمایشگاه انجام دهیم؟
مزیت واقعی این روش این است که میتوانید یک خط تولید صنعتی بزرگ را در مقیاس کوچکی در آزمایشگاه شبیهسازی کنید. شما میتوانید ببینید که یک آلیاژ شیشهای جدید چگونه به یک گرادیان حرارتی خاص واکنش نشان میدهد، بدون اینکه نیاز باشد کل کوره را تخریب و دوباره ساخته شود. این روش به شما امکان میدهد متغیرهای مربوطه را شناسایی کرده و منحنیهای گرمایی را تعیین کنید؛ بنابراین دیگر نیازی نیست درباره زمان مناسب برای ورود به تولید انبوه حدس بزنید.