Hoe je laboratoriumglas correct kunt verhitten
Er is niets ergers dan uren bezig te zijn met het verhitten van laboratoriumglas, alleen om er uiteindelijk achter te komen dat het door interne spanningen spontaan breekt. Dat is frustrerend. Meestal gebeurt dit doordat de temperatuur tijdens het koelproces maar een paar graden afwijkt van het gewenste niveau.
Daarom gebruiken we infraroodelementen met hoge precisie. Hierdoor blijft de temperatuur binnen een zeer klein bereik van 0,1°C. Hierdoor kan het glas op het perfecte temperatuurniveau worden verhit, zonder dat het per ongeluk smelt of vervormt.
Waarom temperatuur belangrijk is
Glasmateriaal is gevoelig voor temperatuurschommelingen. Er is maar een zeer klein temperatuurbereik waarin het glas zich kan ontspannen en de interne spanningen kan loslaten.
De meeste mensen gebruiken convectieovens, maar diese werken op basis van bewegende lucht, wat langzaam is. Infraroodstraling daarentegen bereikt het glas direct. Het is net alsof je een lichtschakelaar gebruikt: je kunt de temperatuur meteen verhogen of verlagen. Als je de temperatuur nauwkeurig bij 0,1°C kunt houden, voorkom je dat er ‘gevriesde’ spanningen in het glas ontstaan.
De vereisten
Je kunt niet zomaar een willekeurige verwarmer gebruiken. Je hebt een PID-systeem nodig, evenals IR-lampen met lage traagheid. Wij kiezen voor kwarts-halogeenlampen, omdat deze veel sneller reageren dan keramische lampen. Het gebeurt bijna onmiddellijk.
Maar hier is het probleem: deze lampen bevatten veel energie in een klein gebied. Als je de koelfans en de materialen rondom de lampen niet perfect instelt, zal de omringende warmte invloed hebben op de sensoren. Dan verdwijnt de nauwkeurigheid van 0,1°C natuurlijk.
Het in praktijk brengen in het laboratorium
Als jij degene bent die dit alles samenstelt, moet je je concentreren op het feedbackmechanisme. Gebruik hiervoor hoogwaardige thermocoupons of pyrometer. Door de stroomsterkte in real-time aan te passen, voorkom je dat het glas barst door thermische schokken of dat het beschadigt wordt. Hierdoor hoef je geen gokken meer te doen. In plaats daarvan heb je een technische specificatie die elke keer werkt.