Wie man die Heizung für Glas richtig einstellt
Die meisten fertig erhältlichen Infrarotlampen eignen sich nicht für die Verarbeitung speziellen Glases. Wenn das Glas bestimmte Zusatzstoffe enthält, kann das Material die Wärme nicht gleichmäßig aufnehmen. Das ist frustrierend – man gibt Energie ab, doch das Glas nimmt sie einfach nicht auf.
Wir lösen dieses Problem, indem wir den Wellenlängenpunkt der Infrarotstrahlung so anpassen, dass er genau auf den Punkt trifft, an dem die Zusatzstoffe im Glas die Wärme aufnehmen können.
Der physikalische Hintergrund
Man kann sich das Glas wie Fenster vorstellen, durch die Wärme eindringen kann. Je nach Zusammensetzung des Glases – vielleicht enthaltenes Seltenearcomente oder Metalloxide – öffnen sich diese „Fenster“ nur bei sehr bestimmten Wellenlängen.
Das Problem ist: Wenn die Lampe Energie bei 2,0 Mikrometern abgibt, aber das Glas nur bei 3,5 Mikrometern reagiert, prallt die Energie einfach ab oder geht ungehindert durch. Man zahlt also für Energie, die nichts bewirkt – während man gleichzeitig mit den ungleichmäßigen Temperaturverteilungen kämpft.
Um das zu verhindern, ändern wir die Materialien des Emitter sowie die Beschichtungen. Durch Anpassung des Filaments und der Quarzkapsel kann die Ausstrahlung perfekt auf die Eigenschaften des Glases abgestimmt werden. Das Ergebnis: Die Wärme dringt tatsächlich in das Glas ein, anstatt nur die Oberfläche zu verbrennen.
Kompromisse
Wenn man das Spektrum richtig abstimmt, kann man die Gesamtleistung reduzieren, ohne den gewünschten Temperaturwert zu verlieren. Dadurch wird die Erwärmungszeit deutlich kürzer. Doch es gibt einen Haken: Wenn man eine Lampe für ein schmales Spektrum einstellt, verliert man den starken, breitbandigen Strahlungseffekt, den man bei herkömmlichen Halogenlampen hat. Wenn man die Zusammensetzung des Glases ändert oder Zusatzstoffe austauscht, können die Lampen plötzlich unzureichend funktionieren. Wenn sich die chemischen Eigenschaften des Glases ändern, müssen auch die Lampen angepasst werden.
Praktische Anwendung
Wenn man mit hochpräzisen optischen Gläsern oder komplexen Beschichtungen arbeitet, hilft dies dabei, interne Spannungen sowie unerwünschte „Kaltstellen“ zu beseitigen. Sobald man diese Lampen in die Heizzonen einbaut, wird man feststellen, dass die Temperaturverteilung stabiler wird. Ein Tipp: Da das Glas nun viel schneller Wärme aufnimmt, muss man die PID-Controller angepassten, damit sie nicht überkorrigieren.