Rahsia Kaca yang Tidak Pecah
Pernahkah anda menghadapi situasi di mana bahan kaca di makmal tiba-tiba pecah menjadi serpihan? Sekejap ia masih elok, tetapi sekejap kemudian ia sudah hancur berkecai. Biasanya, ini disebabkan oleh tekanan dalaman pada kaca tersebut. Jika kaca disejukkan terlalu cepat atau terdedah kepada suhu yang sangat rendah, ia akan pecah. Sangat mudah, bukan?
Untuk mengelakkan perkara ini, kita menggunakan lampu inframerah yang dapat mengekalkan suhu kaca pada tahap 0.1°C sahaja. Nampaknya perbezaan suhu yang kecil ini tidak penting, tetapi sebenarnya ia sangat penting dalam proses pembuatan kaca.
Mengapa kita begitu memperhatikan perbezaan suhu sebanyak 0.1°C
Kaca melalui fasa yang rumit, iaitu daripada keadaan yang boleh dibengkokkan kepada keadaan yang sangat keras. Jika suhu berubah walaupun hanya beberapa darjah semasa fasa ini, ia akan menyebabkan perbezaan suhu di dalam kaca. Perbezaan suhu inilah yang menyebabkan tekanan terkumpul dalam kaca.
Apabila kita mengekalkan suhu pada tahap 0.1°C, keseluruhan kaca akan mencapai keadaan keseimbangan. Dengan cara ini, molekul-molekul kaca akan mempunyai masa untuk berehat dan menstabilkan diri.
Alat yang digunakan untuk mencapai hal ini
Kita menggunakan elemen inframerah untuk menyebarkan haba secara merata ke seluruh permukaan kaca. Kita menggunakan sinar inframerah gelombang pendek kerana ia mampu meresap jauh ke dalam dinding kaca. Sinar inframerah gelombang panjang pula hanya akan memanaskan permukaan kaca sahaja, sehingga bahagian dalam kaca tetap sejuk. Ini tentunya akan menyebabkan masalah.
Untuk mencapai hasil yang baik, kita memerlukan pengawal PID yang tepat serta termokopel yang dapat bertindak balas dengan cepat. Jika sensor tidak berfungsi dengan baik, lampu akan menghasilkan haba yang berlebihan, dan segala usaha kita akan sia-sia.
Cabaran-cabaran yang perlu dihadapi
Pemanasan inframerah yang tepat memerlukan tenaga yang banyak. Walaupun kaca tetap elok, komponen-komponen lain akan merasai kesan haba tersebut. Oleh itu, kita perlu menggunakan kipas penyejuk dan lapisan penebat yang efektif. Jika dinding ketuhar menyerap terlalu banyak haba, ia akan menyebabkan perbezaan suhu, dan akibatnya ketepatan pemanasan akan terjejas.
Satu lagi tips: gunakan kabel berlapis pelindung yang tahan suhu tinggi. Jika tidak, gangguan elektromagnetik akan mempengaruhi bacaan sensor, dan kita akan mendapat hasil yang tidak tepat.