Come ottenere un corretto processo di annealing del vetro con i raggi infrarossi
Se mai vi è capitato che un pezzo di attrezzatura in vetro si frantumasse senza alcuna ragione evidente, conoscete bene quella sensazione di frustrazione. Di solito ciò accade a causa di tensioni interne nel vetro stesso. Se il profilo di riscaldamento non è preciso al massimo livello, si rischia di danneggiare l’attrezzatura stessa.
Ecco perché utilizziamo scaldatori a raggi infrarossi in quarzo di alta qualità. Cerchiamo di mantenere una precisione di 0,1°C. Può sembrare un obiettivo eccessivo, ma in questo modo il vetro può attraversare quel punto critico di annealing senza creare nuovi gradienti termici che possano causare crepe.
La lotta contro il ritardo termico
Il vetro presenta una finestra temporale molto breve entro cui è possibile eliminare le tensioni interne, senza che il vetro perda la sua forma. È qui che la fisica diventa importante. Gli scaldatori resistentivi tradizionali sono troppo lenti: hanno quel fastidioso “ritardo termico”, per cui il calore impiega molto tempo ad arrivare alla superficie del vetro. I raggi infrarossi, invece, colpiscono immediatamente la superficie del vetro. Grazie a questa velocità, il sistema di controllo PID può effettuare regolazioni precise in tempo reale. Così non c’è più il rischio che la temperatura superi i limiti consentiti, causando la frantumazione del vetro.
Perché il quarzo?
Gli elementi riscaldanti vengono inseriti in tubi di quarzo di alta purezza. Il motivo è semplice: il quarzo permette ai raggi infrarossi a breve lunghezza d’onda di passare attraverso di esso. L’energia entra direttamente nel vetro, anziché essere assorbita dal corpo dell’apparecchiature. In questo modo si ottiene un controllo termico molto preciso.
Tuttavia, questi tubi sono fragili. Non possono sopportare urti o pressioni. Anche una piccola impronta digitale o un po’ di olio sulla pelle durante l’installazione possono far distruggere il quarzo una volta che diventa caldo. Indossate dei guanti e trattate con cura i cavi elettrici. Se esercitate pressione meccanica alle estremità dei tubi, questi potrebbero rompersi.
Evitare i “punti freddi”
Affinché tutto funzioni correttamente, la densità di potenza deve essere uniforme su tutta la superficie del vetro. Dedichiamo molto tempo alla calibrazione della potenza per centimetro, per assicurarci che non ci siano punti freddi. Pensateci: se una parte del vetro è solo 2°C più fredda delle altre, in pratica state creando una “bomba a orologeria” all’interno dell’attrezzatura. Un controllo preciso dei raggi infrarossi elimina appunto questo rischio.