유리가 깨지는 것을 막는 비결은 바로 0.1°C에 있습니다.
실험용 유리제품이 갑자기 부서진 적이 있나요? 정말 최악의 상황입니다. 몇 시간 동안 설비를 준비했는데, 사소한 내부 응력으로 인해 모든 것이 망가집니다.
문제는 보통 냉각 과정에 있습니다. 유리가 제대로 식지 않으면 그 응력이 그대로 남아 있게 됩니다. 결국 유리가 견디지 못하고 깨져버립니다. 이를 막기 위해 우리는 적외선 가열 장치와 반사율이 높은 알루미늄 반사체를 사용하여 매우 정밀한 조절을 합니다.
왜 0.1°C가 중요한가요?
대부분의 가열 장치는 너무 불안정합니다. 온도가 너무 급격히 변합니다. 하지만 어닐링 과정에서는 0.1°C 이내로 온도를 유지할 수 있는 시스템이 필요합니다.
우리는 빠르게 반응하는 적외선 발생기와 고주파 PID 컨트롤러를 사용하여 이를 실현합니다. 적외선의 장점은 유리 주변의 공기를 가열시키지 않고 직접 유리에 열을 전달한다는 점입니다. 대류 오븐처럼 기다릴 필요가 없습니다. 정말 빠릅니다.
반사체의 효과
적외선 램프만으로는 에너지의 절반이 그냥 방 안으로 사라집니다. 그래서 우리는 반사율이 높은 알루미늄 반사체를 추가합니다. 이 반사체들은 에너지를 다시 작업물 쪽으로 반사시켜줍니다. 그 덕분에 열이 유리의 모든 면에 고르게 전달됩니다. 반사체가 없으면 유리의 그늘진 부분에 ‘추운 부분’이 생깁니다. 그리고 그곳에서 바로 균열이 생깁니다.
주의해야 할 점들
이러한 장비들은 그냥 연결해서 사용할 수 있는 것이 아닙니다. 전원 공급 장치가 안정적이지 않으면 문제가 생깁니다. 전압의 약간의 변동도 유리의 온도 변화로 나타납니다. 안정적인 온도를 유지하기 위해서는 전용 스태빌라이저나 고성능 SCR 전력 제어 장치가 필요합니다. 이러한 장치들은 전력을 안정적으로 유지해줍니다.
보통 이러한 장비들은 단 한 개의 유리잔이 깨져도 그 비용이 가열 장치 자체의 가격보다 더 비싼 실험실에서 사용됩니다. 이 장비들은 소형이며 빠르게 열을 전달합니다.
한 가지 팁: 반사체를 깨끗하게 유지하세요. 조금만 먼지가 쌓여도 반사율이 떨어져 전체적인 열 균형이 깨질 수 있습니다.