Rahasia agar peralatan kaca tidak pecah
Pernahkah Anda mengalami peralatan kaca di laboratorium yang tiba-tiba patah? Tidak ada benturan yang jelas, dan tidak ada yang menjatuhkannya, tetapi tetap saja peralatan tersebut patah. Itu terjadi karena adanya tegangan yang terakumulasi dalam kaca tersebut. Jika kita mendinginkan botol berbahan borosilikat terlalu cepat atau secara tidak merata, kaca akan tetap mempertahankan tegangan tersebut. Lalu, sedikit goresan atau perubahan suhu yang drastis saja sudah cukup untuk membuat kaca tersebut patah. Untuk mencegah hal ini, kami menggunakan sistem pemanasan inframerah, tetapi kita harus sangat hati-hati dalam penggunaannya.
Mengapa kita harus memperhatikan akurasi hingga 0,1°C?
Proses pendinginan dilakukan dalam rentang waktu yang sangat singkat. Untuk sebagian besar peralatan kaca, kesalahan sekecil seperempat derajat saja sudah cukup untuk membuat peralatan tersebut tidak dapat digunakan lagi. Kita berusaha mencapai akurasi hingga 0,1°C karena adanya perbedaan suhu di antara berbagai bagian kaca. Jika satu sisi beker berada 2°C lebih panas daripada sisi lainnya, maka kaca akan menyusut secara tidak merata. Hal ini akan menciptakan tegangan di dalam bahan kaca tersebut. Itulah sebabnya kami menggunakan pemancar inframerah yang responsif cepat, bersama dengan kontroler PID yang sangat akurat. Dengan cara ini, suhu dapat dikontrol dengan sempurna, sehingga struktur molekul kaca dapat rileks secara bersamaan.
IR versus oven konvensional
Oven konvensional hanya menggerakkan udara panas di sekitar benda yang dipanaskan. Masalahnya adalah udara merupakan konduktor panas yang buruk. Inframerah berbeda; ia menggunakan radiasi untuk memanaskan permukaan kaca secara langsung. Cara ini lebih cepat, dan memberikan kontrol yang lebih baik terhadap proses pendinginan. Kami menggunakan kombinasi gelombang inframerah pendek untuk memanaskan kaca dengan cepat, dan gelombang inframerah menengah untuk proses pendinginan. Dengan cara ini, panas dapat diberikan tepat pada bagian kaca yang paling tebal, bukan hanya bergantung pada udara yang mengalir di sekitarnya.
Masalahnya: Panas dan perangkat keras
Masalahnya adalah sistem inframerah yang berkualitas tinggi membutuhkan daya yang besar untuk beroperasi. Meskipun kita mendapatkan akurasi yang tinggi, kita juga mendapatkan banyak sekali panas yang terbuang di sekitar perangkat tersebut. Jika sistem ventilasi di dalam kotak peralatan tidak memadai, maka elektroniknya akan mulai rusak. Begitu hal itu terjadi, akurasi 0,1°C pun hilang. Kita harus menyeimbangkan daya yang digunakan oleh pemancar inframerah dengan sistem pendinginan yang efektif. Jika kontrolnya tidak stabil, maka seluruh proses akan gagal.