प्रयोगशाला में उपयोग होने वाले काँच में थर्मल स्ट्रेस से निपटना
यदि आपने कभी बोरोसिलिकेट काँच को काटने/आकार देने का काम किया है, तो आपको इसका अनुभव होगा। जब आप काँच का एक टुकड़ा तैयार कर लेते हैं, तो वह बिल्कुल सही दिखता है… लेकिन फिर अचानक ही वह टूट जाता है।
यह आंतरिक तनाव का परिणाम है। वास्तव में, यह काँच के अंदर मौजूद एक “टाइम बम” है। यदि आप उचित एनीलिंग प्रक्रिया के द्वारा इस तनाव को दूर नहीं करते, तो वह काँच टूटने के लिए तैयार ही रहेगा।
ऐसी स्थिति से बचने हेतु, हम उच्च-सटीकता वाले IR हीटिंग तत्वों का उपयोग करते हैं। लेकिन यहाँ एक रहस्य है… यह सिर्फ “काँच को गर्म करने” के बारे में नहीं है… बल्कि एक निश्चित तापमान पर पहुँचने एवं वहीं रहने के बारे में है। हम 0.1°C की सटीकता की बात कर रहे हैं।
काँच क्यों टूटता है?
काँच बहुत ही संवेदनशील होता है… यह असमान रूप से फैलता/सिकुड़ता है। यदि बाहरी हिस्सा आंतरिक हिस्से की तुलना में तेजी से ठंडा हो जाता है, तो काँच की दीवारों में हमेशा ही तनाव बना रहता है।
इस समस्या को दूर करने हेतु, हम काँच को उसके एनीलिंग बिंदु तक ले जाते हैं… यही वह सही तापमान है, जहाँ अणु आराम कर सकते हैं… लेकिन काँच का आकार नष्ट नहीं होता।
यह तो एक बहुत ही कठिन कार्य है… सिर्फ 1°C का अंतर ही काँच के जीवित रहने या टूटने में अंतर पैदा कर सकता है।
0.1°C की सटीकता क्यों आवश्यक है?
हम अपने IR हीटिंग तत्वों का उपयोग “टाइट-लूप PID कंट्रोलर” के साथ करते हैं… क्योंकि सामान्य हीटर बहुत ही असटीक होते हैं… वे तापमान को नियंत्रित नहीं कर पाते।
यदि हीटर एनीलिंग बिंदु से आगे चला जाता है, तो काँच विकृत हो सकता है… यदि यह उस बिंदु से पीछे रह जाता है, तो तनाव वैसे ही बना रहता है… 0.1°C की सटीकता से ही हम यह सुनिश्चित कर पाते हैं कि काँच की सभी दीवारें समान तापमान पर हों… तभी ही सब कुछ ठीक रहता है।
इसका बदला क्या है?
अब, ऐसा नियंत्रण मुफ्त में नहीं मिल सकता… आपको गति कुछ हद तक त्यागनी ही होगी।
यदि आप चाहते हैं कि काँच टिका रहे, तो आपको काँच को धीरे-धीरे ही गर्म करना होगा… ताकि थर्मल शॉक न हो।
और एक बात ध्यान रखें… आपके सेंसर भी उतने ही सटीक होने चाहिए, जितने कि आपके हीटर… यदि आपका थर्मोकपल सही न हो, तो IR हीटिंग तत्व भी गलत ही जानकारी देगा… सटीकता तभी ही संभव है, जब सिस्टम के “आँखें” भी 0.1°C के मानक के अनुरूप हों।