Evitate che i vostri recipienti di vetro si frantumino: il segreto sta nell’uso delle onde infrarosse
Avete mai avuto problemi con dei contenitori in borosilicato che semplicemente si sono frantumati? Potrebbe essere dovuto a un aumento improvviso della temperatura o a uno scontro con qualcos’altro… È frustrante. Ma di solito il problema non nasce in laboratorio, bensì durante la produzione del vetro stesso.
Quando il vetro si raffredda troppo velocemente o in modo irregolare, si creano delle tensioni microscopiche all’interno delle sue pareti. Queste tensioni rappresentano delle “bombe a orologeria”. Per evitare ciò, utilizziamo riscaldatori a infrarossi che permettono al vetro di rilassarsi correttamente.
L’importanza di una tolleranza di 0,1°C
Il problema è che il vetro ha una gamma molto stretta per quanto riguarda le temperature ideali per la sua lavorazione. Se la temperatura è troppo alta, il vetro perde la sua forma; se invece è troppo bassa, le tensioni rimangono presenti. La maggior parte dei controller standard tende ad esagerare nella regolazione della temperatura… Per questo puntiamo a una tolleranza di soli 0,1°C. Sembra esagerato, ma i risultati sono sorprendenti.
Utilizziamo onde infrarosse a breve lunghezza d’onda, poiché non sprechiamo tempo nel riscaldare l’aria intorno al vetro. Le onde infrarosse agiscono direttamente sulle pareti del contenitore. Abbinando questo tipo di riscaldamento a un termocoppio ad alta precisione, possiamo mantenere il vetro esattamente dove deve essere. Niente zone fredde, niente sorprese.
È necessario trovare l’equilibrio giusto
Non basta semplicemente aumentare la potenza del riscaldatore. Se utilizzate una lampada troppo potente per le dimensioni del contenitore, la superficie del vetro si surriscalderà, mentre il nucleo rimarrà freddo. Questo crea dei gradienti termici, proprio quello che dobbiamo evitare. Bisogna quindi trovare il giusto equilibrio tra la potenza della lampada e la velocità di movimento del contenitore.
Di solito utilizziamo tubi a halogeno al quarzo. Perché? Perché sono veloci: riescono ad aumentare o diminuire la temperatura quasi istantaneamente. Questo è l’unico modo per raggiungere quella stabilità di 0,1°C.
Per far funzionare tutto nel mondo reale
Quando si collegano questi dispositivi, spesso il problema risiede nell’alimentazione elettrica. Se ci sono cali di tensione o fluttuazioni, le letture della temperatura diventano imprecise. Per risolvere questo problema, utilizziamo dei rectificatori siliconici dedicati, in modo da mantenere costante la tensione.
E infine: non dimenticate gli ventilatori. Gli elementi a infrarossi si surriscaldano facilmente. Se non c’è un sistema di raffreddamento adeguato, i componenti potrebbero non funzionare correttamente, e perderemmo quel controllo preciso che ci siamo tanto impegnati ad ottenere.