Het correct analyseren van de thermische eigenschappen van glas
De meeste standaard infraroodlampen zijn ontworpen om een gelijkmatige warmtestroming te leveren. Ze leveren evenveel warmte af over de hele oppervlakte. Maar in onderzoek en ontwikkeling is ‘gelijkmatigheid’ meestal juist het laatste wat je wilt hebben.
Wanneer je nieuwe glascombinaties test, moet je de punten vinden waar het glas breekt. Je hebt specifieke thermische gradienten nodig om te zien hoe het materiaal omgaat met spanningen of hoe het van fase verandert. Daarom gebruiken we geen standaardlampen. In plaats daarvan passen we de vermogensdichtheid aan, zodat je de parameters precies kunt bepalen, in plaats van te hopen op het beste resultaat.
Het gaat niet om de totale wattage
Veel ingenieurs richten zich te veel op de totale wattage. Dat is een valstrik.
Bij het temperen van glas is het belangrijk om te kijken naar de wattage per centimeter. Dit bepaalt de oppervlaktemaat en hoe snel de warmte zich door het materiaal verspreidt.
We kunnen de draden in de lamp aanpassen of de spanning in bepaalde delen van de lamp regelen. Hierdoor kunnen we ‘ hete zones’ en ‘ bufferzones’ creëren binnen één lamp. Als je monster bijvoorbeeld snelle hitte aan de randen nodig heeft, maar een langzame, constante warmteopname in het midden, dan bouwen we de lamp zo dat dit precies mogelijk is.
De compromissen (want niets is gratis)
Er zijn echter nadelen. Wanneer je meer vermogen in één deel van de lamp stopt, wordt dat gebied onder grote druk gezet. Je krijgt wel de gewenste warmtemap, maar deze gebieden slijten sneller dan de rest van de lamp.
Het is een balans tussen de intensiteit van de warmte en de levensduur van de lamp. We gebruiken hoogpuur kwarts om deze problemen te verminderen, maar je moet er nog steeds voor zorgen dat de koelventilatoren goed worden gericht. Anders gaan de uiteinden van de lamp kapot.
Stop met raden in het laboratorium
Proberen en fouten maken is tijdrovend. Het gebruik van standaardverwarmers wanneer je nieuwe materialen ontwikkelt, betekent eigenlijk dat je met je tijd speelt.
Een aangepaste vermogensverdeling maakt het mogelijk om de verschillende factoren apart te bepalen. Je kunt de kern van het monster op een constante temperatuur houden, terwijl je de warmte rondom het monster kunt aanpassen.
Hierdoor hoef je niet meer te gokken over waarom een monster faalt. Je weet dan precies waarom.