วิธีการอบแก้วให้ได้ผลดี: เคล็ดลับอยู่ที่อุณหภูมิ
เคยมีประสบการณ์ที่แก้วในห้องปฏิบัติการหรือเครื่องประดับชิ้นเล็กๆ แตกหักไปเลยไหม? มันน่าหงุดหงิดมาก โดยปกติแล้ว สาเหตุมักเกิดจากความเครียดภายในแก้ว หากความเครียดเหล่านั้นไม่ถูกขจัดออกไป แก้วก็จะเหมือนระเบิดเวลาที่พร้อมจะระเบิดได้ตลอดเวลา
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้หลอดไฟอินฟราเรดความถี่สั้น วัตถุประสงค์ก็คือการรักษาอุณหภูมิของแก้วให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม เพื่อให้ความเครียดภายในแก้วลดลง แต่ก็ไม่ควรร้อนเกินไปจนทำให้แก้วเสียรูปร่างไป
ทำไมเราถึงใส่ใจในเรื่องอุณหภูมิ 0.1°C มากนัก?
ในโลกของแก้วคุณภาพสูง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียง 2°C ก็ถือเป็นเรื่องใหญ่มาก นั่นคือความแตกต่างระหว่างแก้วที่มีคุณภาพสมบูรณ์แบบกับแก้วที่มีความเครียดภายใน ซึ่งในที่สุดก็จะแตกหักได้
เราจึงใช้หลอดไฟอินฟราเรดที่มีความแม่นยำถึง 0.1°C เพราะพื้นที่ที่เราใช้งานมีขนาดเล็กมาก หากอุณหภูมิสูงเกินไป โครงสร้างของแก้วก็จะเสียหาย แต่หากอุณหภูมิต่ำเกินไป ก็ยังมีความเครียดภายในแก้วอยู่ดี
เพื่อป้องกันปัญหานี้ เราจึงใช้ตัวควบคุม PID ความเร็วสูงเพื่อรักษาอุณหภูมิให้สม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวของแก้ว
การจัดการกับความร้อน
เราใช้เทคโนโลยีควอตซ์-ฮาโลเจน เพราะมันสามารถสร้างความร้อนที่มีความหนาแน่นสูงได้อย่างรวดเร็ว พลังงานจะซึมเข้าไปในพื้นผิวของแก้วโดยตรง แทนที่จะเพียงแค่ทำให้อากาศรอบๆ แก้วร้อนขึ้นเท่านั้น
แต่คุณต้องระวังเรื่องความหนาแน่นของพลังงานด้วย หลอดไฟที่มีกำลังสูงนั้นดี แต่ถ้าอยู่ใกล้เกินไป ก็จะเกิดจุดร้อนขึ้น สิ่งสำคัญคือระยะห่างระหว่างหลอดไฟกับแก้ว เราจึงคำนวณระยะห่างที่เหมาะสมเพื่อให้อุณหภูมิสม่ำเสมอ
ข้อจำกัด (และวิธีแก้ไข)
ปัญหาก็คือ ความแม่นยำขนาดนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายเลย หากต้องรักษาอุณหภูมิให้อยู่ที่ 0.1°C แหล่งจ่ายไฟก็ต้องมีความเสถียรสูง หากมีความแปรปรวนของแรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิของหลอดไฟก็จะเปลี่ยนแปลงไป และความแม่นยำก็จะหายไป
คุณจึงต้องใช้วงจรจ่ายไฟที่มีความเสถียรสูง หากกระแสไฟในห้องปฏิบัติการไม่เสถียร แก้วของคุณก็จะมีปัญหาเช่นกัน มันเป็นรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ แต่มีผลมากทีเดียว