ทำไมแก้วในห้องปฏิบัติการถึงแตกง่าย? และจะแก้ไขอย่างไรดี?
เคยมีประสบการณ์ที่แก้วในห้องปฏิบัติการแตกขึ้นมาโดยไม่มีสัญญาณเตือนหรือแรงกระแทกใดๆ เลยหรือไม่? ปกติแล้วสาเหตุมักเกิดจากความเครียดภายในแก้วเอง หากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงมากเกินไปในระหว่างกระบวนการอบแก้ว แก้วก็จะเก็บความเครียดนั้นไว้ มันเหมือนกับสปริงที่พร้อมจะแตกออกมาได้ทุกเมื่อ 为了防止เหตุการณ์นี้เกิดขึ้น เราจึงใช้อุปกรณ์ให้ความร้อนแบบอินฟราเรดในเตาอบของเรา
ความสำคัญของอุณหภูมิ 0.1°C
คุณอาจสงสัยว่าทำไมเราถึงใส่ใจเรื่องอุณหภูมิเพียง 0.1°C กันนัก ความจริงก็คือ แก้วมีความละเอียดอ่อนมาก หากอุณหภูมิในเตาอบเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย ก็อาจทำให้แก้วเกิดความเครียดจนแตกได้ เราจึงใช้อุปกรณ์ให้ความร้อนแบบอินฟราเรด เพราะอุปกรณ์นี้สามารถตอบสนองต่อคำสั่งจากตัวควบคุม PID ได้อย่างรวดเร็ว ส่วนอุปกรณ์ให้ความร้อนแบบโรเตอร์ทั่วไปนั้นจะใช้เวลานานกว่าจะหยุดการทำงาน และยังคงปล่อยความร้อนออกมาต่อไป ซึ่งสิ่งนี้เองที่ทำให้แก้วแตกได้ อุปกรณ์อินฟราเรดจะหยุดการทำงานทันทีที่เราสั่งให้หยุด
การนำความร้อนเข้าสู่แก้ว
สิ่งสำคัญไม่ใช่การให้ความร้อนกับแก้วอย่างรุนแรง แต่เป็นวิธีการนำความร้อนเข้าสู่แก้วอย่างสม่ำเสมอ เราใช้คลื่นอินฟราเรดแบบความยาวคลื่นสั้น เพื่อให้ความร้อนแผ่เข้าสู่ผนังแก้วได้อย่างสม่ำเสมอ หากด้านนอกของแก้วร้อนเร็วกว่าด้านในมาก ก็จะเกิดความเครียดจนแก้วแตกได้อีก การปรับความยาวคลื่นจะช่วยให้แก้วร้อนขึ้นพร้อมกัน ไม่ว่าแก้วจะมีรูปร่างอย่างไรก็ตาม
ข้อจำกัดของความแม่นยำสูง
แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่เหมือนกัน อุปกรณ์เหล่านี้มีความไวสูง หากแหล่งจ่ายไฟมีปัญหา หรือมีความแปรปรวนของแรงดันไฟฟ้า ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ 0.1°C ก็จะหายไป คุณไม่สามารถเสียบอุปกรณ์เหล่านี้เข้ากับปลั๊กไฟธรรมดาได้ คุณจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมไฟฟ้าคุณภาพสูง เพื่อให้อุณหภูมิคงที่
เคล็ดลับในการติดตั้ง
เมื่อคุณติดตั้งอุปกรณ์เหล่านี้เข้ากับเตาอบ รายละเอียดมีความสำคัญมาก ผมแนะนำให้ใช้อุปกรณ์สนับสนุนที่มีค่าการนำความร้อนต่ำ เพื่อให้ความร้อนอยู่ภายในเตาอบ ไม่ให้ความร้อนไหลกลับมาที่ขั้วต่อไฟฟ้า หากขั้วต่อไฟฟ้าร้อนเกินไป ค่าความต้านทานก็จะเปลี่ยนไป และความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิก็จะลดลง การแก้ไขปัญหาในภายหลังจึงเป็นเรื่องยาก ดังนั้นควรให้พัดลมระบายความร้อนอยู่ตรงขั้วต่อไฟฟ้า เพื่อให้ขั้วต่อเย็นลง และระบบก็จะยังคงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ