보로실리케이트 유리의 올바른 소결 방법 (문제 없이)
보로실리케이트 유리는 뜨거워져도 거의 팽창하지 않기 때문에 훌륭한 재료입니다. 하지만 여전히 섬세한 성질을 가지고 있습니다. 적절한 냉각 과정을 거치지 않으면 내부에 스트레스가 남게 되며, 이는 마치 시한폭탄과 같은 존재입니다.
그래서 우리는 고정밀도의 IR 소자를 사용합니다. 이를 통해 유리가 안정된 상태가 될 수 있는 최적의 온도를 찾아낼 수 있습니다.
0.1℃라는 정밀도에 대한 집착
실험용 유리제품을 제작할 때, 몇 도만큼의 차이도 완벽한 제품과 실패작 사이의 차이를 만듭니다. 온도가 너무 급격하게 변하면 잔류应력이 생깁니다. 그러면 언젠가는 진공 상태나 약간의 열충격으로 인해 유리가 부서질 수 있습니다. 이는 좋은 결과가 아닙니다.
우리는 PID 컨트롤러와 함께 작동하는 IR 소자를 사용합니다. 이를 통해 0.1℃까지의 정밀한 온도 조절이 가능합니다. 이렇게 하면 시스템이 목표 온도를 초과하지 않습니다. 온도가 너무 높으면 유리가 변형되고, 너무 낮으면 스트레스가 분자 내부에 남아 있습니다. 정말 균형을 잡는 것이 중요합니다.
열이 실제로 유리 내부까지 전달되도록 하는 방법
유리의 두께에 따라 단파형 또는 중파형 IR 방사체를 사용합니다. 단파형 방사체는 유리 내부 깊숙이 열을 전달해 주어, 유리의 내부와 외부가 동시에 원하는 온도에 도달하도록 합니다. 그러면 균열이 생기는 것을 막을 수 있습니다.
알아두어야 할 타협점들
고밀도 IR 배열은 매우 빠릅니다. 이는 더 많은 제품을 빠르게 생산하는 데 유용합니다. 하지만 이렇게 강한 열은 냉각 팬과 보호 장치에 큰 부담을 줍니다. 만약 케이스의 환기가 제대로 되지 않으면 주변 공기가 유입되어 0.1℃라는 정밀도가 사라집니다.
우리는 이 램프들을 기존의 소결 오븐을 대체할 수 있는 간단한 장비로 설계했습니다. 기존의 전원 공급 장치에 연결하기만 하면 됩니다. 한 가지 팁은 고품질의 차폐 케이블을 사용하는 것입니다. 이를 통해 EMI가 온도 센서에 영향을 주는 것을 막을 수 있으며, 그 결과 유리가 손상되는 것을 방지할 수 있습니다.