Come ottenere un’elevata temperatura in un dispositivo per la riparazione di vetri di piccole dimensioni
Sia onesti: non si può certo trasportare un forno industriale enorme quando si lavora su gioielli su commissione. È semplicemente impraticabile. Quando si utilizza un dispositivo portatile, lo spazio è fondamentale.
Per superare questo problema, utilizziamo lampade a radiazioni infrarosse a onde corte. In pratica, raccogliamo una grande quantità di energia termica e la concentriamo in un punto focale molto piccolo ma intenso.
I problemi legati alle dimensioni e alla potenza
Il problema principale è rappresentato dalla riduzione delle dimensioni della lampada: in tal modo si riduce anche l’area di superficie su cui agisce il calore. Meno superficie significa meno calore che raggiunge il vetro. Per mantenere temperature sufficientemente alte per poter trattare il vetro senza aumentare le dimensioni della lampada, dobbiamo aumentare la densità di potenza.
Stiamo parlando di grandi quantità di energia elettrica che devono essere inviate attraverso un tubo di quarzo molto corto.
Ma c’è un problema: quando si concentra così tanta energia in uno spazio così piccolo, le cose diventano estremamente calde. Se il dispositivo è fatto di materiali scadenti o non dispone di sistemi di raffreddamento, l’intero dispositivo potrebbe deformarsi. Credetemi, non vogliamo certo che i morsetti utilizzati per fissare il dispositivo si sciolgano durante il lavoro. È meglio utilizzare leghe resistenti alle alte temperature per costruire il dispositivo. Questo vi eviterà molti problemi.
Perché il quarzo è importante
Utilizziamo rivestimenti in quarzo ad alta purezza, perché sono in grado di resistere a queste condizioni estreme. Queste lampade passano da uno stato freddo a uno estremamente caldo in pochissimo tempo; il vetro normale, invece, si romperebbe.
La magia sta proprio nelle radiazioni a onde corte: esse penetrano nella superficie del vetro molto più velocemente rispetto al calore a onde lunghe. È possibile raggiungere le temperature necessarie in pochi secondi. È davvero veloce.
E dato che si tratta di dispositivi portatili, utilizziamo cavi sottili e connettori compatti. Nessuno vuole che dei cavi ingombranti ostacolino il lavoro su un pezzo di gioiello delicato.
Come far funzionare il dispositivo nella realtà
Non basta semplicemente collegare il dispositivo e sperare nel meglio. È necessario utilizzare un controllore PID.
Poiché la fonte di calore è posizionata direttamente sopra il pezzo da trattare, la temperatura sale rapidamente. Se non si fa attenzione, il vetro potrebbe rompersi.
Il modo migliore per gestire questa situazione è utilizzare un termocoppio di tipo K a circa 5 mm di distanza dal bersaglio. In questo modo si può monitorare in tempo reale ciò che sta accadendo, così da poter mantenere tutto sotto controllo.