ทำไมค่า 0.1°C ถึงมีความสำคัญในกระบวนการอบแก้ว
หากคุณเคยเจอกับกรณีที่อุปกรณ์แก้วในห้องปฏิบัติการแตกโดยไม่มีสาเหตุชัดเจน คุณคงเข้าใจดีถึงความรู้สึกหงุดหงิดนั้น โดยปกติแล้ว สาเหตุมักมาจากความเครียดภายในวัสดุที่ยังไม่ได้รับการขจัดออกไป
สิ่งสำคัญก็คือ หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเพียงไม่กี่องศาเท่านั้น ก็อาจส่งผลเสียได้ เพราะอาจทำให้เกิดความเครียดภายในวัสดุ หรือทำให้วัสดุแตกเป็นชิ้นเล็กๆ ในช่วงการทำให้วัสดุเย็นลง
นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเราถึงใช้หลอดไฟอินฟราเรดที่มีความแม่นยำสูงในกระบวนการอบแก้ว เราพยายามรักษาอุณหภูมิให้อยู่ที่ 0.1°C ซึ่งจะช่วยให้วัสดุอยู่ในจุดที่เหมาะสมสำหรับการอบ โดยไม่เกิดความเครียดมากเกินไป นี่คือสิ่งที่ช่วยให้เรามั่นใจได้ว่าวัสดุจะไม่เกิดความเสียหาย
ปัญหาเรื่องความเสถียรของอุณหภูมิ
อุปกรณ์ทำความร้อนแบบมาตรฐานมักมีความเร็วในการสร้างความร้อนที่ช้าเกินไป ซึ่งจะก่อให้เกิด “คลื่นความร้อน” ภายในห้องอบ ซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาต่างๆ ได้
เราเลือกใช้อุปกรณ์อินฟราเรด เพราะอุปกรณ์นี้สามารถถ่ายโอนความร้อนได้โดยตรง เมื่อนำอุปกรณ์นี้มาใช้ร่วมกับตัวควบคุม PID ที่มีความถี่สูง เราก็สามารถปรับกระแสไฟฟ้าได้แบบเรียลไทม์ ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไป
หากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ก็จะก่อให้เกิดความแตกต่างในค่าดัชนีการหักเหของแสง ซึ่งในห้องปฏิบัติการระดับสูง นั่นถือเป็นปัญหาใหญ่
ด้านฮาร์ดแวร์
เพื่อให้ได้ความแม่นยำขนาดนั้น อุณหภูมิต้องสม่ำเสมออย่างสมบูรณ์ หากหลอดไฟมีจุดที่อุณหภูมิต่ำกว่า ก็จะก่อให้เกิดความเครียดในบริเวณนั้น ง่ายมากเลย
เราใช้หลอดไฟที่ทำจากควอตซ์คุณภาพสูง เพื่อให้การถ่ายโอนความร้อนเกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังช่วยป้องกันไม่ให้หลอดไฟเสียหายขณะทำงานหนักอีกด้วย
แต่ต้องระวังด้วยว่า การพยายามรักษาความแม่นยำที่ 0.1°C นั้น จะสร้างความกดดันให้กับแหล่งจ่ายไฟมาก คุณจำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟที่มีความเสถียรสูง หากกระแสไฟไม่สม่ำเสมอ ก็จะส่งผลให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงได้
การควบคุมกระบวนการทำให้วัสดุเย็นลง
หลอดไฟไม่ได้มีหน้าที่เพียงแค่สร้างความร้อนเท่านั้น แต่ยังมีหน้าที่ช่วยควบคุมกระบวนการทำให้วัสดุเย็นลงด้วย
เราติดตั้งระบบที่สามารถลดอุณหภูมิได้อย่างช้าๆ และเป็นระบบ หากลดอุณหภูมิเร็วเกินไป ก็จะก่อให้เกิดความเครียดในวัสดุได้ ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวัง
แน่นอนว่าคุณสามารถเร่งกระบวนการเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ออกมาเร็วขึ้นได้ แต่นั่นก็จะก่อให้เกิดปัญหาได้เช่นกัน
การทำงานอย่างช้าๆ แต่สม่ำเสมอ จะช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดเสมอ