چگونه فرآیند آنیلینگ شیشه را با استفاده از کنترل مایکروویو به درستی انجام دهیم؟
هر کسی که تا به حال با جواهرات یا تجهیزات آزمایشگاهی شیشهای کار کرده، میداند که چه احساس وحشتناکی وجود دارد وقتی که قطعهای از شیشه شکسته میشود. این امر معمولاً به دلیل تنشهای درونی رخ میدهد؛ یعنی شیشه به سرعت یا به صورت ناهموار سرد میشود و در نتیجه تنشهایی در آن ایجاد میشود. حتی یک نقطه سرد کوچک یا افزایش ناگهانی دما میتواند باعث شکستن کل قطعه شود.
برای جلوگیری از این امر، از عناصر گرمایشی مایکروویو استفاده میکنیم؛ این عناصر دمای خود را در محدوده ۰.۱ درجه سانتیگراد ثابت نگه میدارند.
چرا باید چنین دقتی وجود داشته باشد؟
فرآیند آنیلینگ در یک بازه زمانی بسیار کوتاه اتفاق میافتد. اگر دمای محیط چند درجه تغییر کند، ممکن است از نقطه تحمل شیشه فراتر رفته شود. در آن صورت، شیشه نه تنها نرم میشود، بلکه ممکن است شکل خود را از دست بدهد. با نگه داشتن دما در محدوده ۰.۱ درجه سانتیگراد، میتوانیم شیشه را در همان موقعیت مناسب نگه داریم. ساختار مولکولی شیشه ثابت میماند، اما جزئیات ظاهری جواهرات نیز حفظ میشوند.
تفاوت بین گرم کردن هوا و گرم کردن شیشه
بیشتر دستگاههای گرمایشی فقط هوای اطراف شیشه را گرم میکنند. اما مایکروویو متفاوت است؛ زیرا مستقیماً روی شیشه تأثیر میگذارد.
ما از مایکروویوهای موج کوتاه استفاده میکنیم؛ زیرا این موجها میتوانند به عمق سطح شیشه نفوذ کنند. این کار باعث میشود که تفاوت دمایی بین سطح و درون شیشه از بین برود. در نتیجه، گرمای یکنواختی در شیشه ایجاد میشود، که دقیقاً همان چیزی است که ما میخواهیم.
معمولاً از ظروف کوارتزی با توان بالا برای این منظور استفاده میکنیم. یک نکته مهم این است که کنترلکنندههای PID را طوری تنظیم کنید که سرعت پاسخگویی مایکروویو مناسب باشد. این لامپها خیلی سریع گرم میشوند؛ اگر تنظیمات دستگاه خیلی شدید باشد، سیستم برای رسیدن به دمای مناسب، مدام در حال تغییر است و این امر باعث شوک حرارتی میشود.
واقعیت نصب این دستگاهها
نصب این لامپها در محیط آزمایشگاهی میتواند کمی پیچیده باشد؛ زیرا فضا معمولاً محدود است. باید فاصله بین لامپ و شیشه را به درستی تنظیم کرد. اگر فاصله خیلی کم باشد، نقاط گرم ایجاد میشود؛ اگر فاصله خیلی زیاد باشد، زمان لازم برای گرم شدن شیشه دو برابر میشود.
من معمولاً از منعکسکنندههای آینهای برای بازگرداندن گرمای اضافی به داخل محفظه استفاده میکنم. اما باید به یاد داشته باشید که این عناصر دقیق، مقدار زیادی گرما تولید میکنند؛ اگر سیستم تهویه محفظه مناسب نباشد، تجهیزات الکترونیکی آسیب خواهند دید.