كيفية التعامل مع مشكلة استخدام أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء ذات المدى الطويل في عملية تصليب الزجاج
معظم أجهزة الأشعة تحت الحمراء لا تعمل إلا على مسافة 1.5 أو 2 متر. هذا يكفي لبعض الأغراض، لكن عند بناء أنفاق تسخين مستمرة لتصليب الزجاج، فإن الأجهزة “القياسية” لا تكفي.
إذا حاولت استخدام أجهزة قصيرة معًا، فسوف تظهر نقاط باردة في المناطق التي تتصل فيها هذه الأجهزة مع بعض. وهذا أمر سيء جدًا بالنسبة للزجاج. لحل هذه المشكلة، نتوقف عن استخدام الأجزاء الجاهزة، ونبدأ في تصميم الأجزاء الخاصة بنا، مثل الغلاف الكوارتزي والفيلامنتات. نجعل هذه الأجزاء طويلة بما يكفي لضمان استمرارية التسخين دون انقطاع.
مشكلة انخفاض الجهد الكهربائي
المشكلة هي أنه لا يمكن أن يكون هناك اختلاف في درجة الحرارة داخل الفرن. إذا كانت درجة حرارة مكان ما أقل من باقي الأماكن، فإن الزجاج سيتضرر.
نحن نهتم كثيرًا بنسبة الوات لكل سنتيمتر، لضمان توزيع الحرارة بشكل متساوٍ على الزجاج. لمنع الحالة من الخروج عن السيطرة، نرفع الجهد الكهربائي. لكن يجب الحذر، لأنه إذا لم تتحمل الأجهزة الكهربائية الحمل، فإن الجهد سينخفض بعد مسافة 2 متر. والنتيجة؟ سيكون الزجاج غير مسخن بشكل كافٍ في الأطراف، وسنعود إلى نقطة البداية.
الكوارتز والنقاط الضعيفة
نستخدم الكوارتز عالي النقاء، لأنه يمكنه تحمل التغيرات السريعة في درجة الحرارة دون أن يتشقق.
لكن الحل الحقيقي يكمن في أجزاء الختم الموجودة في نهاية الأنابيب. هذه الأجزاء هي المصدر الرئيسي للمشاكل. نستخدم أقطابًا كهربائية قوية يمكنها تحمل التمدد الحراري المستمر دون أن تتلف. من خلال ترتيب هذه الأجزاء بشكل دقيق، نتخلص من الفجوات التي تظهر في الأنظمة التقليدية.
الجزء الصعب: التركيب
تركيب هذه الأجهزة يتطلب دقة عالية. نستخدم موصلات من النوع الصناعي، لأن آخر شيء نريده هو حدوث توهجات كهربائية في الأطراف.
وهناك تحذير مهم: كلما زاد طول الأنبوب، كان أكثر هشاشة. لا يمكن التعامل مع أنبوب كوارتز بطول 2.5 متر بشكل عشوائي. أي خطأ قد يؤدي إلى تدمير الأنبوب.
يجب استخدام إطار داعم قوي لمنع الأنابيب من الانحناء. إذا انحنت الأنابيب، فإن نقطة التركيز للأشعة تحت الحمراء ستتغير، وسيؤدي ذلك إلى عدم تسخين الزجاج بشكل متساوٍ. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الأنظمة تولد كمية كبيرة من الحرارة، لذا يجب أن يكون نظام التبريد قويًا بما يكفي للتعامل مع هذه الحرارة، وإلا فإن الأجهزة ستتضرر.