Küçük bir cam onarım cihazında nasıl yüksek sıcaklık elde edilir?
Dürüst olalım: Mobil mücevher onarımı yaparken devasa endüstriyel fırınları taşımak mümkün değil. Bu işe yaramaz. Elde kullanılan cihazlarda ise alan çok önemlidir.
Bunu aşmak için minyatürleştirilmiş kısa dalgalı kızılötesi lambalar kullanıyoruz. Aslında, büyük miktardaki termal enerjiyi tek bir, küçük noktaya yoğunlaştırıyoruz.
Boyut ve güç sorunu
Bir lambayı mobil cihaza uygun hale getirmek istediğinizde yüzey alanı azalır. Daha az yüzey anlamına gelir ki bu da camın üzerine düşen ısı miktarının azalması demektir. Camın erimesini engelleyebilmek için yeterli sıcaklığı sağlamak gerekiyor; ancak bunu yaparken lambanın boyutunu artırmamak zorundayız. Bu yüzden güç yoğunluğunu artırmak zorundayız.
Ancak burada bir sorun var: Bu kadar çok ısıyı bu kadar küçük bir alana sıkıştırdığınızda her şey hızla ısınır. Eğer cihazın gövdesi ucuz malzemelerden yapılmışsa veya soğutma sistemi yoksa, tüm gövde bozulur. İnanın bana, işin ortasında montaj parçalarının erimesini istemezsiniz. Bu yüzden gövde için yüksek sıcaklığa dayanıklı alaşımlar kullanın. Bu sayede büyük sorunlar yaşamazsınız.
Kvartsın neden önemli olduğu
Yüksek saflıkta kvarts kaplamalar kullanıyoruz çünkü bunlar darbelere dayanabilir. Bu lambalar bir anda soğuk durumdan aşırı sıcak duruma geçebilir; normal camlar ise bu durumu kaldıramaz.
Buradaki sihirli unsur, kısa dalga radyasyondur. Bu radyasyon, alışık olduğunuz yavaş, uzun dalgalı ısıya kıyasla çok daha hızlı bir şekilde camın yüzeyine nüfuz eder. Böylece saniyeler içinde istenen sıcaklığa ulaşılır. Gerçekten çok hızlı.
Mobil cihazlar söz konusu olduğunda, kablo bağlantıları da mümkün olduğunca ince tutulmalıdır. Kimse, hassas mücevherlerin önünde kalın kabloların engel olmasını istemez.
Gerçek dünyada nasıl çalışır?
Sadece bu cihazları takıp en iyisini ummak yeterli değildir. Bir PID kontrolörüne ihtiyacınız var. Çünkü ısı kaynağı doğrudan iş parçasının üzerinde bulunduğundan sıcaklık hızla yükselir. Dikkatli olmazsanız cam zarar görebilir.
Bunu yönetmenin en iyi yolu, hedef noktanın yaklaşık 5 mm uzağına bir K-tipi termokupl yerleştirmektir. Böylece neler olduğunu gerçek zamanlı olarak görebilir ve her şeyi kontrol altında tutabilirsiniz.