Het opstellen van juiste thermische profielen voor onderzoek naar glas
Als je ooit hebt geprobeerd om een standaard infraroodlamp te gebruiken voor onderzoek naar glas, weet je vast hoe frustrerend dat kan zijn. Deze lampen verspreiden de warmte namelijk gelijkmatig over het hele oppervlak. Maar glas heeft niet altijd een gelijkmatige verdeling van de warmte nodig.
Wanneer we lampen maken voor R&D-ovens, laten we de eenvoudige afmetingen los en richten we ons op de plekken waar de warmte daadwerkelijk op het materiaal terechtkomt.
Het manipuleren van de vermogensdichtheid
De meeste ingenieurs maken de fout om een lamp alleen op basis van lengte en totale vermogenssterkte te kiezen. Dat is een kortekort dat meestal leidt tot problemen bij het testen van materialen.
In plaats daarvan maken we creatieve gebruik van het gloeidraad. Door de winding en de diameter van het gloeidraad aan te passen, kunnen we de warmte precies waar we willen richting sturen. We kunnen bijvoorbeeld het tungstenvoud in één punt concentreren om zo een ‘ hete zone’ te creëren, of het juist verspreiden om een geleidelijke temperatuurstijging te bereiken.
Dit is erg handig. Je kunt dan testen hoe een nieuw glasmengsel reageert op plotselinge temperatuurstijgingen of langzame temperatuurverhogingen – zonder dat je de oven helemaal opnieuw hoeft in te richten.
De realiteit van kwarts en warmte
We gebruiken hoogzuiver kwarts, omdat dit materiaal het infrarode licht doorlaat en niet reageert wanneer het in contact komt met chemicaliën.
Maar hier is het probleem: wanneer je veel energie in een klein gebied stuurt, wordt de buis zwaar belast. De warmtestroom wordt intensief. Als je koelfans en behuizing niet goed genoeg zijn, loop je het risico dat de buis beschadigd raakt of de elektroden uitvallen. Het gaat er dus om om deze intensiteit in balans te brengen met een koelsysteem dat het aankan.
Je lab flexibel houden
We geloven dat je labapparatuur gemakkelijk moet kunnen worden aangepast. Heb je bijvoorbeeld een specifiek golflengteverschil nodig? Of een bepaald voltage om te passen op een oude stroomvoorziening? Dat kan. Het doel is om je in staat te stellen lampen te vervangen zodat je het thermische profiel kunt aanpassen, zonder dat je het hele controlepaneel opnieuw hoeft te bedraadwerken.
Op die manier wordt je oven een flexibel hulpmiddel in plaats van een machine die maar één ding kan doen. Houd er wel rekening mee dat als je de vermogenssterkte verhoogt om snellere temperatuurstijgingen te bereiken, de lampen eerder slijten. Dat is gewoon het prijskaartje van het gebruik van gloeidraden.