Come ottenere un’ottima cottura del vetro: fino all’ultimo 0,1°C
Avete mai avuto problemi con dei pezzi di vetro da laboratorio che si rompevano all’improvviso? È una sensazione terribile. Di solito ciò accade perché lo stress interno presente nel vetro non viene neutralizzato. Se la temperatura all’interno del forno varia anche di pochi gradi durante il processo di cottura, si rischia la formazione di crepe nel vetro.
Ecco perché utilizziamo elementi riscaldanti a infrarossi: essi permettono una precisione di 0,1°C, così il vetro rimane esattamente dove deve essere.
Perché è importante quel piccolissimo intervallo di temperatura
Il vetro è molto delicato: esiste un intervallo preciso entro cui può passare dallo stato plastico e modellabile a quello rigido e solido. Se la temperatura cambia troppo rapidamente, si crea un gradiente termico: le pareti spesse e i bordi sottili si trovano infatti a temperature diverse. È proprio questa differenza di temperatura che distrugge il vetro.
Per evitare questo problema, utilizziamo un controllo PID ad alta frequenza e raggi infrarossi a breve lunghezza d’onda. Questo ci permette di regolare la potenza di riscaldamento in tempo reale. Non si verifica quindi quel fenomeno fastidioso legato all’uso di bobine resistive tradizionali. Invece, si ottiene un profilo di riscaldamento uniforme su tutto il lotto di vetro.
Infrarossi contro i metodi tradizionali
La maggior parte dei riscaldatori si basa sulla convezione. Ma, onestamente, l’aria è pessima per trasmettere calore. Gli infrarossi, invece, irradiano energia direttamente sul vetro. Sono più veloci e permettono di mantenere una temperatura precisa.
Di solito questi sistemi vengono messi all’interno di involucri in quarzo, per assicurare che la luce emessa sia pura. Tuttavia, bisogna fare attenzione: quei tubi sono fragili. Se i pezzi di vetro vengono disposti troppo stretti, i punti centrali potrebbero non ricevere abbastanza calore.
I compromessi da considerare
Non è possibile collegare questi dispositivi semplicemente a qualsiasi presa elettrica. È necessario disporre di una fonte di alimentazione stabile. Se la tensione elettrica varia, ciò influisce negativamente sulla temperatura all’interno del forno. Un stabilizzatore di tensione dedicato è fondamentale per mantenere quella precisione di 0,1°C.
Inoltre, bisogna ricordare che gli infrarossi richiedono una linea di visuale libera. Se i pezzi di vetro vengono disposti troppo stretti, quelli al centro non riceveranno abbastanza calore. È quindi necessario trovare un equilibrio tra la quantità di vetro che si può inserire nel forno e la precisione richiesta.