בקו הייצור של זכוכית אמנותית, השעון מתחיל לפעול ברגע שהחומר נכנס לתנור. אם תהליך החימום המוקדם הוא איטי או לא אחיד, זה מאריך את זמן העיבוד, יוצר סיכון לזעזוע תרמי, והופך כל תהליך למשחק של מזל. פיתחנו את מודול החימום באמצעות קרינת אינפרא-אדום כדי להפחית את הסיכונים האלה מהשורש.
מה חשוב בעצם? אנו משתמשים בגלאי אינפרא-אדום שמותאם לרמת הפליטה של הזכוכית, כך שהאנרגיה נכנסת ישירות לזכוכית עצמה, ולא מחממת את האוויר שמסביבה. טמפרטורת החימום נעה בין 600–750°C, וההספק שניתן למשטח העבודה נע בין 25–40 קילוואט למטר רבוע, בהתאם למאפייני הזכוכית. המערכת פועלת במתח של 400 וולט, בשלושה פאזות. המודולים של המערכת הם באורך 300 ממ או 600 ממ, עם חיבורים מהירים, וניתן להחליף את החלקים בקלות, בלי צורך בפירוק מסובך. המערכת מכילה מעטפת קוורץ אטומה וחוטים בעלי מסה תרמית נמוכה, מה שמאפשר תגובה מהירה – כך שהבקרה יכולה לעקוב אחר הערכים הרצויים בלי לחרוג מהם.
למה זה עובד כך? מתקבל שדה תרמי אחיד על פני הזכוכית, מה שמפחית את המתח התרמי ומאפשר לזכוכית להישאר בטווח המותר. זמן החימום יורד ב-30–45% בהשוואה לחימום באמצעות חימום קונבקטיבי, כך שהקצב הייצור עולה מבלי להוסיף חום מיותר לחדר העבודה. צריכת האנרגיה יורדת, מכיוון שהאנרגיה נכנסת לזכוכית עצמה. בפועל, זה אומר פחות זכוכיות פגומות, עקביות גבוהה יותר באיכות הזכוכית, וקצב ייצור יציב יותר.
כמה הערות פרקטיות: חימום באמצעות קרינת אינפרא-אדום דורש שהקרינה תגיע ישירות לזכוכית. יש לשלוט במרחק בין הגלאי לזכוכית, ולהשתמש במכסים כדי למנוע אור חזק וחום שעלולים לפגוע במשטחים הסמוכים. יש להתאים את מערכת הבקרה לתהליך – מערכת PID או מערכת בקרה בלולאה סגורה עם גלאי אינפרא-אדום, כדי למנוע אזורים חמים מדי ולאפשר עקביות בתהליך. יש לאפשר לגלאים זמן קצר להתייצב לפני שמתחילים את העבודה; לאחר מכן יש לנקות את המערכת ולבדוק אותה אחת לרבעון.