Waarom je laboratoriumglas steeds breekt (en hoe je het kunt oplossen)
Is er ooit een stuk laboratoriumglas zomaar geëxplodeerd? Geen waarschuwing, geen impact. Gewoon een plotselinge breuk.
Meestal komt dit door interne spanningen. Als de temperatuur tijdens het verhittingproces te veel schommelt, blijft het glas die spanning behouden. Het is net een opgerolde veer die op het juiste moment moet breken. Om dit te voorkomen, gebruiken we infrarode verwarmings-elementen in onze ovens.
De obsessie met 0,1°C
Je vraagt je misschien af waarom we zo geobsedeerd zijn door die tiende graad.
Glas is erg gevoelig voor temperatuurschommelingen. Als de oven zelfs maar een beetje afwijkt van de gewenste temperatuur, kan dat leiden tot thermische schokken of onvolledig verhit glas.
We gebruiken infrarode elementen omdat ze snel reageren op de PID-regelaar. Oude resistieve elementen werken langzaam en blijven nog lang warm nadat ze uitgeschakeld zijn. Precies dit zorgt voor barsten in het kwetsbare glas. Infrarode elementen stoppen meteen wanneer je dat vraagt.
Het krijgen van warmte in het glas
Het gaat niet om het gebruik van grote hoeveelheden energie. Het gaat erom hoe de warmte zich verspreidt binnen het glas.
We gebruiken kortegolf-infrarood om ervoor te zorgen dat de warmte gelijkmatig in het glas doordringt. Als de buitenkant van het glas sneller opwarmt dan de binnenkant, ontstaan er weer spanningen die tot barsten kunnen leiden. Door de golflengte precies in te stellen, wordt het hele glas gelijktijdig opgewarmd, ongeacht de vorm.
De nadelen van hoge precisie
Er is echter één nadeel: deze elementen zijn gevoelig.
Als de stroomvoorziening onstabiel is of er spanningsschommelingen zijn, verdwijnt die 0,1°C-stabiliteit meteen. Je kunt deze elementen niet zomaar in een gewone stopcontact stoppen. Je hebt speciale SCR-stroomregelaars nodig om de temperatuur stabiel te houden.
Een paar tips voor de installatie
Wanneer je deze elementen in een oven installeert, zijn de details belangrijk.
Ik raad aan om onderdelen te gebruiken met lage thermische geleidbaarheid. Op deze manier blijft de warmte in de oven en komt deze niet terug naar de elektrische verbindingen.
Als deze verbindingen te heet worden, verandert de weerstand en daardoor ook de precisie. Het is lastig om dit later nog te repareren. Houd de koelventiators dus gericht op de verbindingen. Op deze manier blijft het systeem stabiel.