Het goed regelen van de thermische controle bij het glazuurproces in het laboratorium
De werkelijkheid is als volgt: als je de interne spanningen in het laboratoriumglas niet wegneemt, zal het product falen. Simpel gezegd: als een borosilicaatfles ongelijkmatig afkoelt, heeft deze geen ‘defect’ – maar breekt hij gewoon.
Daarom maken we gebruik van infraroodlampen. In plaats van te wachten tot een grote oven elke centimeter lucht heeft opgewarmd, kunnen we het glas rechtstreeks behandelen. Dit is sneller en veel efficiënter.
Waarom we ons zo richten op een nauwkeurigheid van 0,1°C
Het glazuurproces vindt plaats binnen een zeer klein bereik van temperatuur. Als je ook maar een paar graden afwijkt, zit je in de problemen. Er blijven dan restspanningen in de wanden van het glas achter, of het gehele vat begint te vervormen.
We streven naar een nauwkeurigheid van 0,1°C, want alleen zo kun je binnen dat ideale bereik blijven.
Als je de temperatuurregeling zo nauwkeurig houdt, verdwijnen de ‘ hete plekken’. Een hete plek is eigenlijk een klein gebied waar de expansie anders verloopt dan elders. Dat is precies hoe de stressfracturen ontstaan.
De fysica erachter (zonder wetenschappelijke uitleg)
Kortegolf-infraroodstraling dringt snel door in het glasoppervlak. Maar je kunt het glas niet zomaar met hitte bestralen. Je moet de hittevoering voorzichtig regelen. We gebruiken hiervoor lampen gecombineerd met snelle PID-regelaars, zodat de temperatuur niet te hoog wordt.
Het beste aan dit systeem is dat de reactietijd bijna instant is. Zodra de sensor een verschil van 0,2°C detecteert, reageren de lampen meteen. Oude resistentiekabels kunnen dit niet bijhouden; ze hebben te lang nodig om op te warmen en af te koelen, waardoor er vertraging ontstaat die het proces verstoort.
De nadelen
Deze hoognauwkeurige systemen zijn echter niet zomaar bruikbaar. Als je die nauwkeurigheid van 0,1°C wilt bereiken, moet je een betrouwbare stroomvoorziening hebben. Elke kleine schommeling in de spanning in de fabriek heeft invloed op de temperatuur. Om dit te voorkomen, moet je alles door een speciale stabilisator of een high-end SCR-stroomregelaar laten gaan. Als de stroom niet kwalitatief goed is, doet de nauwkeurigheid van de lampen niets toe. Dan verspil je alleen maar een goede tool.