Sadece kırılmayan camın sırrı nedir?
Hiç borosilikat flakonların aniden patladığını gördünüz mü? Belki de bu durum sterilizasyon sırasında veya reaksiyonun ortasında meydana geldi. Bu gerçekten korkunç bir durum. Genellikle bunun sebebi, camın içinde bulunan “iç streslerdir”. Eğer camı çok hızlı veya düzensiz bir şekilde soğutursanız, aslında malzemenin içine bir zaman bombası yerleştirmiş olursunuz.
Bunu önlemek için kızılötesi ısıtma kullanıyoruz. Ama herhangi bir kızılötesi ısıtıcı değil; sıcaklığı 0,1°C civarında sabitleyebilen bir sistem kullanıyoruz.
Doğru sıcaklığı elde etmek
Cam tek seferde erimez. Burada “ısıl işlem noktası” adında bir nokta vardır. Bu nokta, camın yeterince yumuşayarak iç streslerin azalması gereken andır; ancak cam o kadar da yumuşamamalı ki, flakon bir sıvı haline gelmesin.
Sorun şu ki bu aralık oldukça dar. Eğer ısıtıcı sıcaklığı 2 veya 3 derece kadar değiştirirse, sorun yaşanır. Camın dış kısmı aşırı ısınabilirken, çekirdek hâlâ stres altında kalır.
İşte bu yüzden kısa dalga boylu kızılötesi ısıtıcılar kullanıyoruz. Bunlar, konveksiyon fırınları gibi sadece yüzeyi ısıtmak yerine, camın derinliklerine kadar ısıyı ileterek sıcaklığı dıştan içe doğru sabit tutar.
Neden 0,1°C’ye odaklanıyoruz?
Çoğu endüstriyel ısıtıcı biraz beceriksizdir. Laboratuvar işleri için yeterince hassas olmayan basit devreler kullanırlar. 0,1°C’lik bir hassasiyet gerektiğinde, ısıtıcının sensör bir değişiklik algıladığı anda harekete geçmesi gerekir.
Hedef sıcaklığa ulaşmamak için yüksek yoğunluklu filamentler ve hızlı tepki veren SCR’ler kullanıyoruz.
Eğer ısıtıcı fazla ısınırsa, yeni bir termal gradyan oluşur. Böylece camın fizik kurallarıyla mücadele etmek zorunda kalırsınız ve her seferinde kaybedersiniz.
Fiyat/performans dengesi
Yüksek hassasiyetli kızılötesi ısıtıcılar güçlüdür, ancak çok fazla enerji tüketirler. Ayrıca, ısının her yere yayılmasını önlemek için yansıtıcıların sıkı bir şekilde yerleştirilmesi gerekir.
Bir de elektronik parçalar için soğutma fanlarını unutmamak gerekir. Eğer kontrol cihazları çok ısınırsa, performansları düşer. Böylece 0,1°C’lik hassasiyet tamamen kaybolur.