Das Geheimnis für Glas, das nicht einfach zerbricht
Haben Sie schon einmal erlebt, dass ein Borosilikatflaschen einfach explodierte? Das kann während der Sterilisierung oder mitten in einer Reaktion passieren. Es ist ein Albtraum. In der Regel liegt der Grund darin, dass im Glas innere Spannungen vorhanden sind. Wenn man das Glas zu schnell oder ungleichmäßig abkühlt, entsteht im Grunde genommen eine „tickende Zeitbombe“ im Material.
Um das zu verhindern, verwenden wir Infrarotheizung. Doch es geht dabei nicht um irgendeine Infrarotstrahlung – es muss sich um eine Heizung handeln, die die Temperatur genau bei 0,1 °C halten kann.
Die richtige Temperatur finden
Glas schmilzt nicht auf einmal. Es gibt einen bestimmten Punkt, den sogenannten Glättungspunkt. Das ist der Moment, in dem das Glas weich genug ist, damit die inneren Spannungen nachlassen können – aber nicht so weich, dass die Flasche zu einem Brei wird.
Das Problem ist, dass dieser Bereich sehr eng ist. Wenn die Heizung auch nur um 2 oder 3 Grad abweicht, hat man Probleme. Dann wird die Außenseite des Glases überhitzt, während das Innere weiterhin unter Spannung steht.
Deshalb verwenden wir Kurzwellen-Infrarotstrahler. Diese dringen tief in die Glaswände ein, anstatt nur die Oberfläche zu erwärmen – wie es bei Convektionsöfen der Fall ist. So bleibt die Temperatur gleichmäßig.
Warum wir uns auf 0,1 °C konzentrieren
Die meisten Industrieheizer sind etwas unpräzise. Sie nutzen einfache Schaltkreise, die für laboratorische Arbeiten nicht ausreichen. Wenn man eine Präzision von 0,1 °C benötigt, muss der Heizer sofort reagieren, sobald der Sensor eine Veränderung feststellt.
Wir verwenden hochdichte Filamente sowie schnell schaltende SCR-Schalter, um sicherzustellen, dass die Zieltemperatur nicht überschritten wird.
Wenn der Heizer zu stark heizt, entsteht ein neuer Temperaturgradient. Dadurch kämpft man gegen die Physik des Glases – und verliert jedes Mal.
Die Kompromisse (der schwierige Teil)
Hocheffiziente Infrarotheizungen sind zwar leistungsstark – doch sie verbrauchen viel Energie. Zudem muss man die Reflektoren eng anordnen, damit die Wärme nicht überall entweichen kann.
Ein weiterer Tipp: Vergessen Sie die Kühlventilatoren für die Elektronik nicht. Wenn die Controller zu heiß werden, beginnen sie, Fehler zu machen. Dann ist die Präzision von 0,1 °C weg.