Het correct aanpassen van het infraroodlicht voor het verminderen van spanningen in glas: het gaat erom dat alles goed op elkaar is afgestemd
De meeste standaard-infraroodlampen zijn nogal inefficiënt. Ze geven energie af, maar een groot deel daarvan komt niet echt vast te zitten in het materiaal. Als je met glas werkt – vooral met glas dat bepaalde toevoegingen of additieven bevat – merk je deze inefficiëntie al snel op.
De oplossing is eenvoudiger dan het klinkt: we passen het infraroodspectrum aan, zodat het precies overeenkomt met de chemische eigenschappen van het glas.
Waarom dit nodig is
Glas neemt niet zomaar warmte op. Afhankelijk van de samenstelling van het glas – bijvoorbeeld door het aanwezig zijn van ijzeroxiden of zeldzame aardmetalen – wil het materiaal alleen warmte opnemen bij zeer specifieke golflengten.
Stel je het voor als een sleutel en slot: als de lamp energie uitstraalt op een golflengte van 2,0 micrometer, terwijl het glas wacht op een golflengte van 3,5 micrometer, dan wordt de energie gewoon teruggedanst. Dat is een verspilling van energie.
Om dit op te lossen, passen we de samenstelling van de filamenten en de coating op de kwartsbuis aan. Door te veranderen hoe de buis licht uitstraalt, kan de energie precies op de juiste plek terechtkomen. Hierdoor wordt de warmte dieper in het glas geleid, in plaats van alleen de oppervlakte te verbranden.
De nadelen (want niets is gratis)
Als het spectrum goed is aangepast, kun je de gewenste temperaturen veel sneller bereiken. Er ontstaat ook een meer uniforme temperatuurverschillen, wat de enige manier is om interne spanningen te verminderen, zonder dat het glas barst door thermische schokken.
Maar er zijn ook nadelen. Een nauwkeurig afgestemd spectrum is zeer efficiënt, maar het is niet flexibel. Als je besluit de samenstelling van het glas te veranderen of een andere toevoeging te gebruiken, kan de speciaal ontworpen lamp niet meer functioneren. Je moet dan de emissoren opnieuw instellen, zodat ze overeenkomen met de nieuwe samenstelling van het glas.
Toepassing in de praktijk
We gebruiken deze methode vaak voor precisiewerkzaamheden met optisch glas. Door het licht af te stemmen op de manier waarop de moleculen trillen, kunnen we de tijd die nodig is voor het proces verkorten en elektriciteit besparen.
Let er wel op dat je stroomvoorziening en koelsystemen in staat zijn om de benodigde hoeveelheid wattage aan te kunnen. Anders zal de lamp eerder beschadigen, en dat willen we natuurlijk zo veel mogelijk voorkomen.