Neden 0,1°C’lik fark camdaki stresin giderilmesinde çok önemli?
Hiç laboratuvar cam eşyasının aniden parçalandığını gördünüz mü? Hiçbir uyarı olmadan, herhangi bir çarpma olmaksızın, sadece rutin dezenfeksiyon veya reaksiyon sırasında aniden kırılır. Bu gerçekten korkunç bir durum.
Genellikle bu durum, içsel stresten kaynaklanır. Eğer borosilikat camını çok hızlı veya düzensiz bir şekilde soğutursanız, malzemenin içinde gerilimler oluşur. Bu durum, patlamak için fırsat kollayan bir yay gibi işlev görür.
Bunu düzeltmek için hassas ısıl işlemler kullanırız. Camı tekrar ısıl işlem noktasına getirip ardından sıcaklığı çok yavaşça düşürürüz.
Isı gradyanlarıyla mücadele
Karmaşık şekillerde çalışırken işler daha da zorlaşır. Eğer cam duvarının bir bölgesi diğerinden sadece 1°C daha sıcaksa, ısı gradyanı oluşur. İronik olan şu ki, eski stresleri gidermeye çalışırken aslında yeni stresler oluşturuyorsunuz.
İşte bu yüzden kızılötesi (IR) teknolojisinden yararlanırız. Standart konveksiyon fırınları sadece havayı ısıtır; bu da yavaş ve verimsizdir. Kızılötesi ise farklıdır; doğrudan ışın enerjisi cam yüzeyine temas eder. Bu da çok daha etkili bir ısıtma yöntemidir.
Ancak burada dikkat edilmesi gereken nokta şudur: Isı şoklarını önlemek için kontrol sisteminin 0,1°C derecesinde hassas olması gerekir. Bu küçük hassasiyet aralığı, moleküllerin yerleşmesi için yeterli süreyi sağlar ve camın tamamen erimesini engeller.
Gerçekte ihtiyaç duyulan donanımlar
Bunu ucuz donanımlarla başaramazsınız. Güvenilir bir kızılötesi verici ve anında tepki verebilen bir PID kontrol cihazına ihtiyacınız vardır. Genellikle hızlı olduğu için kısa dalga boylu kızılötesi kullanırız. Ancak dikkatli olun; yüksek yoğunluklu kızılötesi teknolojisi çok fazla güç tüketir. Eğer büyük bir odada çalışıyorsanız, kabloların kalitesine dikkat edin. Eğer kablolar yetersiz kalırsa voltaj düşüşleri meydana gelir ve sıcaklık ölçümleri artık doğru bilgiler vermeyebilir.
Pratikte nasıl uygulanır?
Sadece camı ısıtarak işin hallolacağını düşünemezsiniz. Biz çok aşamalı bir ısıl indirme işlemi kullanırız. Kızılötesi elemanlar, platin direnç termometrelerinden gelen geri bildirimlere göre güçlerini ayarlar. Eğer sensörler hatalı çalışırsa veya elemanlar aşınmaya başlarsa, kap üzerinde “soğuk noktalar” oluşur. Bu da kalite kontrolü açısından ciddi bir sorundur. Bu yüzden kızılötesi dizisini düzenli olarak kalibre etmeye özen gösteririz. Böylece ısının tüm yüzey üzerinde eşit şekilde dağıldığından emin olabiliriz.