لماذا يتشقق الزجاج؟ (وكيف يمكن إصلاح ذلك فعلاً)
هل سبق لك أن شهدت تشقق قطعة من الزجاج أثناء عملية التسخين؟ إنه أمر مزعج للغاية. عادةً، يحدث ذلك لأن الجزء الخارجي من الزجاج يسخن بسرعة أكبر بكثير من الجزء الداخلي. ونتيجة لذلك، تظهر إجهادات حرارية داخلية تؤدي إلى تشقق المادة.
يحاول معظم الناس حل هذه المشكلة عن طريق استخدام مصابيح الأشعة تحت الحمراء العادية. لكن المشكلة هي أن هذه المصابيح تصدر طيفاً واسعاً من الطاقة، والزجاج يتجاهل معظم هذه الطاقة أو يعكسها مرة أخرى. وبذلك، تضيع الطاقة دون فائدة، ولا يزال الزجاج يتشقق.
تحديد “التردد” المناسب
نحن لا نؤمن بإستخدام طاقة عالية جداً لحل المشكلة؛ فهذا سيؤدي إلى نتائج سلبية.
بدلاً من ذلك، ننظر إلى المواد المضافة إلى الزجاج – تلك المواد التي تعطي الزجاج لوناً أو تجعله أقوى. كل واحدة من هذه المواد لها “بصمة” خاصة في طيف الأشعة تحت الحمراء، وهي نقطة معينة يمكن للمواد أن تمتص فيها الحرارة.
إذا كانت مصباحك يصدر طاقة عند تردد 2.0 ميكرومتر، بينما المادة المضافة تمتص الحرارة عند تردد 3.5 ميكرومتر، فإن الطاقة ستنعكس فقط عن سطح الزجاج. إنها مثل محاولة فتح باب باستخدام مفتاح خاطئ.
نحن نقوم بتعديل مواد الإصدار والطلاءات المستخدمة في المصابيح لتغيير هذا التردد. عندما يتم توجيه طاقة المصباح إلى نقطة امتصاص المادة المضافة، تنخفض الفجوة بين درجة حرارة السطح ودرجة حرارة الجزء الداخلي من الزجاج، وبالتالي يتوقف التشقق.
التضحيات المطلوبة
بصراحة، هذه ليست حلولاً سحرية.
عندما نضيق الطيف للوصول إلى النقطة المثالية، نفقد الطاقة العالية التي نحصل عليها من المصابيح الهالوجينية الرخيصة. قد تلاحظ انخفاضاً في كمية الطاقة المصدرة.
لكن هذا ليس مشكلة كبيرة، لكن يجب تعديل بعض الأمور. ربما يتعين عليك تبطيء سرعة الحزام الناقل قليلاً، أو إضافة مصابيح أخرى للحفاظ على معدلات الإنتاج المطلوبة.
كيفية تطبيق ذلك في المصنع
إذا كنت ترغب في تطبيق ذلك، نبدأ بتحليل خصائص الزجاج أولاً. نقوم برسم منحنى الامتصاص الخاص بالزجاج، ثم نصمم المصباح بحيث يتناسب مع هذا المنحنى بشكل مثالي.
النتيجة؟ توزيع أفضل للحرارة داخل الزجاج، وانخفاض في كمية الزجاج المتشقق.
نصيحة سريعة: تأكد من أن أجهزة القياس الخاصة بك مضبوطة للطول الموجي المستخدم. إذا لم تكن كذلك، فإن أجهزة القياس ستعطي قراءات خاطئة، وستعود إلى نقطة البداية مرة أخرى.