Come riuscire davvero a riscaldare correttamente il vetro
La maggior parte delle lampade a infrarossi disponibili sul mercato non è adatta per l’utilizzo con vetri specializzati. Se il composto utilizzato contiene additivi specifici, il materiale non assorbe il calore in modo uniforme. È frustrante: si investe energia, ma il vetro semplicemente non la assorbe.
Per risolvere questo problema, modifichiamo la lunghezza d’onda di emissione degli infrarossi, in modo che coincida esattamente con quella necessaria affinché gli additivi presenti nel vetro possano assorbire il calore.
Il “perché” dietro la fisica
Si può pensare al vetro come a dei “finestrellini” attraverso i quali preferisce assorbire il calore. A seconda di ciò che è presente nel composto – ad esempio elementi di terre rare o ossidi metallici – questi “finestrellini” si aprono soltanto a determinate lunghezze d’onda.
Il problema è che, se la lampada emette energie a 2,0 micron, mentre il vetro è sensibile solo a 3,5 micron, l’energia viene semplicemente riflessa o passa attraverso il vetro senza essere assorbita. In pratica, si spende energia inutilmente, mentre si continua a lottare contro quelle fastidiose aree di temperatura irregolare.
Per evitare questo, modifichiamo i materiali utilizzati per l’emissione di luce e i rivestimenti delle lampade. Cambiando il filamento e l’involucro di quarzo, possiamo far sì che l’energia emessa coincida perfettamente con le caratteristiche del vetro. Il risultato? Il calore viene assorbito dall’interno del vetro, invece di bruciare soltanto la superficie.
I compromessi (perché niente è perfetto)
Quando si riesce a far corrispondere lo spettro di emissione con quello del vetro, è possibile ridurre l’intensa potenza necessaria per raggiungere la temperatura desiderata. I tempi di riscaldamento diventano molto più rapidi. Tuttavia, c’è un compromesso: quando si regola la lampada per una banda di frequenza specifica, si perde quel “potenziale” di emissione presente nelle lampade a halogeno tradizionali. Se si decide di cambiare la formula del vetro o di sostituire gli additivi, le lampade potrebbero diventare meno efficienti. Se cambiano le proprietà chimiche del vetro, devono cambiare anche le lampade.
Come metterlo in pratica
Se si lavora con vetri ottici ad alta precisione o con rivestimenti particolari, questo metodo permette di eliminare le tensioni interne e quelle fastidiose aree di temperatura irregolare. Una volta collegate queste lampade alle zone di riscaldamento, si noterà che il profilo termico diventa stabile. Un consiglio utile: poiché il vetro assorbe il calore molto più rapidamente, sarà necessario regolare i controller PID affinché non correggano eccessivamente la temperatura.