Verhindern Sie, dass Ihre Laborgeräte zerbrechen – das Geheimnis liegt im Infrarotlicht
Haben Sie schon einmal erlebt, dass ein Borosilikatflakon einfach kaputtgegangen ist? Sie arbeiten gerade an einer Aufgabe, vielleicht gibt es einen kleinen Temperaturanstieg oder das Gerät stößt gegen die Arbeitsplatte – und schon bricht es.
Das ist frustrierend. Doch meistens beginnt das Problem nicht im Labor, sondern bereits während der Herstellung. Wenn Glas zu schnell oder ungleichmäßig abkühlt, entstehen mikroskopische Spannungen in seinen Wänden. Wir nennen diese internen Spannungen „Zeitzünder“. Um dies zu verhindern, verwenden wir Heizgeräte mit Infrarotelementen, damit das Glas richtig abkühlen kann.
Die Bedeutung von 0,1 °C
Hier kommt das Schwierige ins Spiel: Glas hat nur ein sehr enges Fenster für die richtige Abkühlung. Wenn die Temperatur zu hoch bleibt, verliert das Glas seine Form. Wenn sie zu niedrig ist, bleiben die Spannungen bestehen, die wir eigentlich vermeiden wollen.
Die meisten Standardsteuerungen neigen dazu, über das Ziel hinauszugehen – sie steigen zu schnell an und fallen dann wieder zu schnell ab. Deshalb streben wir nach einer Genauigkeit von 0,1 °C. Das klingt nach Übertrieb – doch wenn man die Ergebnisse sieht, erkennt man, warum das notwendig ist.
Wir verwenden Kurzwellen-Infrarotlicht, denn dadurch wird keine Zeit mit der Erwärmung der Luft um das Glas verschwendet. Das Licht gelangt direkt in die Wände des Gefäßes. Durch die Kombination dieses Infrarotlichts mit einem Hochpräzisions-Thermoelement können wir das Glas genau dort halten, wo es sein sollte. Keine „Kaltstellen“, keine Überraschungen.
Es handelt sich um ein Gleichgewicht
Man kann einfach die Leistung erhöhen und dann fertig sein – das funktioniert nicht. Wenn man eine Lampe verwendet, deren Leistung für die Größe des Flakons zu hoch ist, wird die Oberfläche überhitzt, während der Kern weiterhin kühl bleibt. Das führt zu einem Temperaturgradienten – genau das wollen wir vermeiden. Man muss also den richtigen Ausgleich zwischen der Leistung der Lampe und der Geschwindigkeit des Transportbands finden.
Wir verwenden normalerweise Quarz-Halogenlampen. Warum? Weil sie schnell reagieren können – sie können ihre Leistung fast sofort anpassen. Das ist die einzige Möglichkeit, die gewünschte Stabilität von 0,1 °C zu erreichen.
In der Praxis funktionieren lassen
Wenn man das Gerät tatsächlich in Betrieb nimmt, ist die Stromversorgung oft der entscheidende Faktor. Wenn es Spannungsschwankungen oder Flackern gibt, schwanken auch die Temperaturwerte – und die Präzision verschwindet. Um das zu verhindern, sollte man einen speziellen Siliziumgesteuerten Röhrenrichter verwenden, damit die Stromversorgung konstant bleibt.
Und noch etwas: Vergessen Sie die Lüfter nicht. Die Infrarotgeräte werden heiß. Wenn es keine angemessene Kühlung für die Elektronik gibt, können die Komponenten ihre Funktion nicht mehr erfüllen – und Sie verlieren die präzise Kontrolle, die Sie so mühsam erreicht haben.