كيفية وقف انخفاض درجة الحرارة في أفران التبخير المستخدمة في عمليات التصليد بالأشعة تحت الحمراء
إذا كنت قد استخدمت فرن تبخير صناعي من قبل، فأنت تعرف المشكلة التي تواجهها. يتم ضبط إعدادات الفرن بشكل صحيح، لكن عندما يدخل هواء إلى الفرن أو يفتح أحدهم باب الفرن، فإن درجة الحرارة داخل الفرن تنخفض فجأة.
العناصر الحرارية التقليدية بطيئة جدًا في توفير الحرارة اللازمة. إنها تشبه محاولة التحكم في سفينة كبيرة؛ فعندما تتفاعل هذه العناصر الحرارية، يكون الضرر قد حدث بالفعل. لذلك نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي القصير، والتي تعمل ضمن نظام تعويض فوري. هذا النظام يساعد في سد الفجوات قبل أن تنخفض درجة الحرارة بشكل كبير.
لماذا تعمل مصابيح الأشعة تحت الحمراء بشكل فعال؟
السر يكمن في أن مصابيح الأشعة تحت الحمراء لا تضيع وقتها في تسخين الهواء، بل ترسل الطاقة مباشرة إلى الهدف المراد تسخينه. نقوم بتوصيل هذه المصابيح بجهاز تحكم عالي التردد، والذي يعمل كمراقب دقيق لأي انخفاض في درجة الحرارة. فور اكتشاف أي انخفاض، يقوم الجهاز بتشغيل المصابيح بشكل فوري لتوفير الحرارة اللازمة. هذا يساعد في الحفاظ على استقرار درجة الحرارة، وبالتالي عدم حدوث أي مشاكل في عملية التصليد.
المكونات الضرورية لاستخدام هذه الأفران
بما أن أفران التبخير في الأساس أجهزة ترطيب كبيرة، فلا يمكن استخدام أي نوع من المصابيح. يجب استخدام مصابيح من الكوارتز المخصصة للتعامل مع كمية الرطوبة الكبيرة داخل الفرن. نحن عادةً نستخدم مصابيح ذات كثافة طاقة عالية، وذلك لأننا نريد أن يكون وقت الاستجابة أقل من ثلاث ثوانٍ. لكن يجب الانتباه إلى مصدر الطاقة؛ فهذه الدورات التعويضية تؤدي إلى ارتفاع مفاجئ في التيار الكهربائي. إذا كانت الأسلاك رقيقة جدًا، فسوف يحدث انخفاض في الجهد الكهربائي، وبالتالي فإن دقة العملية ستنخفض بشكل كبير.
التضحيات اللازمة (لأن لا شيء مثالي)
التعويض السريع لانخفاض درجة الحرارة له ثمن. إذا حاولنا استخدام مصابيح الأشعة تحت الحمراء بشكل مفرط لمواجهة أدنى تغير في درجة الحرارة، فسوف يتم استهلاك الفيلامنتات بسرعة كبيرة. إنها مسألة توازن؛ إذا رفعنا مستوى التعويض كثيرًا، فسوف يحدث ارتفاع مفرط في درجة الحرارة، مما قد يؤدي إلى تلف المنتج. وإذا كان مستوى التعويض منخفضًا جدًا، فإن درجة الحرارة سترتفع وتنخفض باستمرار.
الحل السري لهذه المشكلة هو وضع أجهزة قياس درجة الحرارة بجانب المنتج مباشرة. إذا وضعناها على جدار الفرن، فإن الجهاز سيعطي قراءات خاطئة، وبالتالي سيكون التعويض دائمًا متأخرًا.