วิธีแก้ปัญหาจุดที่มีอุณหภูมิต่ำเกินไปในกระบวนการอบแก้ว
คุณเคยเจอปัญหากับชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน หรือภาชนะที่มีโครงสร้างซับซ้อน จนทำให้ชิ้นส่วนนั้นแตกหักได้หรือไม่? มันเป็นเรื่องน่าหงุดหงิดมาก เพราะคุณต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการผลิตชิ้นส่วนนั้น แล้วนำไปอบในเตาอบ แต่ชิ้นส่วนนั้นก็ยังแตกหักเพราะความเครียดภายใน
ปัญหาก็คือ วิธีการให้ความร้อนแบบปกตินั้นไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอ เพราะมันไม่สามารถให้ความร้อนกับบริเวณที่มีโครงสร้างซับซ้อนได้ ดังนั้นเราจึงหันมาใช้หลอดไฟอินฟราเรดแทน เพื่อให้ความร้อนกับบริเวณที่มีโครงสร้างซับซ้อนนั้นได้
วิธีการให้ความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ
หลอดไฟอินฟราเรดนั้นจะไม่ไปให้ความร้อนกับอากาศ แต่จะให้ความร้อนโดยตรงกับแก้วแทน โดยการวางหลอดไฟควอตซ์ที่มีคลื่นความถี่สั้นหรือกลางไว้รอบๆ ชิ้นส่วน ก็จะช่วยให้ความร้อนเข้าถึงบริเวณที่ลึกที่สุดของภาชนะได้ เราต้องเลือกหลอดไฟให้เหมาะสมกับชนิดของแก้วที่ใช้ เพราะแก้วแต่ละชนิดจะดูดซับความร้อนแตกต่างกัน
สิ่งสำคัญคือการรักษาสมดุล หากอุณหภูมิที่ด้านหนึ่งของภาชนะอยู่ที่ 540°C ในขณะที่อีกด้านหนึ่งอยู่ที่ 510°C ชิ้นส่วนนั้นก็จะบิดเบี้ยวได้ ดังนั้นเราจึงต้องจัดวางหลอดไฟให้เหมาะสม เพื่อให้ความร้อนกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ไม่ว่าชิ้นส่วนนั้นจะมีรูปร่างอย่างไรก็ตาม
การควบคุมกำลังไฟ
หลอดควอตซ์ที่มีกำลังไฟสูงนั้นเหมาะสำหรับการให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว แต่ก็มีข้อเสียด้วย หากใช้กำลังไฟมากเกินไปในพื้นที่จำกัด ก็จะเกิด “จุดที่มีอุณหภูมิสูงเกินไป” ได้ ดังนั้นเราจึงต้องใช้ตัวควบคุม PID และเทอร์โมคัปเปลอร์ชนิด K เพื่อควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม
เราเลือกใช้หลอดควอตซ์ เพราะมันสามารถทนต่อความร้อนได้โดยไม่ก่อให้เกิดก๊าซที่เป็นอันตราย แต่ถ้าใช้หลอดไฟนี้กับเครื่องแปลงไฟฟ้าแรงดันต่ำ ก็จะทำให้การให้ความร้อนช้าลง ส่วนการใช้เครื่องแปลงไฟฟ้าแรงดันสูงจะช่วยให้การให้ความร้อนเร็วขึ้น แต่ก็ต้องระวังเรื่องการใช้ฉนวนไฟฟ้าด้วย เพราะมันจะถูกทำลายได้ง่าย
การใช้งานจริงในโรงงาน
ข่าวดีก็คือ หลอดไฟเหล่านี้สามารถนำมาใช้แทนหลอดให้ความร้อนแบบเดิมได้เลย
เคล็ดลับหนึ่งก็คือ ควรใช้ฉนวนชนิดเซรามิก หากไม่ทำเช่นนั้น ตัวหลอดไฟอาจจะติดกับโครงเตาอบได้ และจะทำให้เกิดปัญหาเมื่อพยายามเคลื่อนย้ายหลอดไฟนั้น
นอกจากนี้ ก็ควรตรวจสอบพัดลมระบายความร้อนด้วย ให้แน่ใจว่าพัดลมสามารถระบายความร้อนในห้องได้ มิฉะนั้นอุปกรณ์ควบคุมก็อาจจะเสียหายได้ในเวลาไม่นาน