Wie man den Druck auf das Glas richtig kontrolliert
Es gibt nichts Schlimmeres, als Stunden damit zu verbringen, an einem Laborgerät aus Glas zu arbeiten – nur um festzustellen, dass dieses aus unbekannten Gründen zerbricht. In der Regel liegt das an inneren thermischen Spannungen. Wenn die Temperatur während des Anmachens um ein paar Grad schwankt, handelt es sich im Grunde um ein Spiel mit dem Feuer.
Deshalb halten wir uns an eine Toleranz von 0,1 °C und verwenden hochpräzise Infrarotkomponenten. Dadurch wird verhindert, dass das Glas ungewollt unter neuen Spannungen gerät.
Warum 0,1 °C wirklich wichtig ist
Glas ist anspruchsvoll. Wenn die Temperatur zu hoch ist, verformt sich das Glas. Ist sie zu niedrig, bleiben die Spannungen im Glas und warten auf den richtigen Moment, um das Glas zum Bersten zu bringen.
Wir lösen dieses Problem, indem wir Kurzwellen-Infrarotstrahler mit schnellen PID-Steuerungen kombinieren. Anstatt Energie in die Luft um das Glas zu investieren, trifft das Infrarotlicht direkt auf die Glaswand. Das ist die einzige Möglichkeit, die notwendigen, extrem präzisen Anpassungen vorzunehmen, um innerhalb dieses engen Bereichs von 0,1 °C zu bleiben.
Die Herausforderungen bei der Konstruktion
Wir bauen unsere Komponenten aus Wolframfäden in Hochreinquarzkammern. Quarz ist die einzige geeignete Materialwahl, denn er lässt das Infrarotspektrum ungehindert durchdringen, ohne selbst Wärme aufzunehmen.
Aber man kann die Leistung nicht einfach erhöhen. Es besteht ein Spannungsfeld zwischen der Leistungsstärke und der Länge der Röhre. Klar, eine kurze, leistungsstarke Röhre heizt schnell auf – doch dadurch entstehen „heiße Punkte“, die ein dünnwandiges Glasgefäß in Sekundenschnelle zerstören können. Wir verteilen die Last daher auf längere Röhren. Das erfordert zwar etwas mehr Planung, aber die Wärmeverteilung bleibt gleichmäßig.
Die Realität bei der Einrichtung
Das Problem ist: Die Verkabelung muss sauber sein. Wenn im Stromnetz Ihres Geräts Spannungsschwankungen auftreten, gelangen diese direkt in die Temperaturkontrolle. Das zerstört sofort die Präzision.
Sie benötigen einen speziellen Stabilisator oder einen hochwertigen SCR, um eine konstante Ausgangsspannung zu gewährleisten. Achten Sie auch auf die Kühlventilatoren – wenn diese nicht ausbalanciert sind, entstehen kühle Stellen. Dann spielt es keine Rolle, wie teuer Ihre Infrarotkomponenten sind.