أنبوب تسخين من الكوارتز، ومصباح تسخين مصنوع من الألياف الكربونية.

أنبوب تسخين من الكوارتز، ومصباح تسخين مصنوع من الألياف الكربونية.

الكوارتز مقابل الألياف الكربونية: أي منهما يصلح للاستخدام في أجهزة التسخين؟
عند تصميم عناصر التسخين، يكون هناك خياران رئيسيان: أنابيب الكوارتز ومصابيح الألياف الكربونية. كلا النوعين يقومان بإنتاج حرارة بالأشعة تحت الحمراء، لكن طريقة عملهما مختلفة تمامًا.
أنابيب الكوارتز تعتمد على خيوط التنغستن أو غاز الهالوجين لإنتاج حرارة عالية الشدة. أما الألياف الكربونية، فهي تستخدم نسيجًا موصلاً ينتج حرارة من نوع متوسط إلى طويل الموجة.

الحرارة والقوة
العامل المهم هنا هو نسبة الوات إلى الجهد؛ فهذه النسبة هي التي تحدد مدى “كثافة” الحرارة المنتجة.
إذا كنت بحاجة إلى حرارة عالية جدًا بسرعة، فإن الكوارتز هو الخيار الأفضل. لكن إذا كنت بحاجة إلى حرارة موزعة بشكل أفضل، فإن الألياف الكربونية هي الخيار المناسب. عادةً، تكون درجة حرارة مصابيح الألياف الكربونية أقل من درجة حرارة أنابيب الكوارتز، وهو أمر رائع، لأنها لا تحتاج إلى وقت طويل للتشغيل.

تفاصيل التصميم
يعمل الزجاج الكوارتزي كغلاف للجهاز، حيث يسمح بمرور أشعة الأشعة تحت الحمراء دون امتصاصها. نستخدم أنواعًا معينة من الزجاج، لأن التغيرات السريعة في درجة الحرارة قد تتسبب في تشقق الزجاج الرخيص.
أما بالنسبة لعناصر الألياف الكربونية، فإننا نضعها داخل نفس أنابيب الكوارتز، وذلك لمنع تأكسد الألياف وتفككها.
ونصيحة سريعة بخصوص الأسلاك: يجب الانتباه إلى الوصلات؛ سواء كانت وصلات بسيطة أو وصلات بمسامير، فإذا كانت الوصلة غير محكمة، فإن ذلك قد يؤدي إلى حدوث توهج كهربائي، وهو ما يعني أن جهاز التسخين لن يعمل.

أين يُستخدم ذلك؟
يمكن استخدام هذه الأجهزة في مختلف الأماكن، مثل أفران التصنيع، وخطوط التجفيف.
إذا كنت بحاجة إلى تسخين سطح شيء ما بسرعة، فإن الكوارتز هو الخيار الأفضل. لكن إذا كنت بحاجة إلى حرارة تصل إلى أعماق المادة، فإن الألياف الكربونية هي الخيار المناسب.
تنبيه: الحرارة العالية تجعل كل ما حولها ساخنًا. إذا وضعت أنبوبًا بقوة 2500 واط في مكان صغير، فإن أجهزة القياس ستشعر بذلك. تأكد من أن مروحات التبريد تعمل بشكل جيد، وإلا فإن لوحة التحكم ستتضرر. ليس ذلك يومًا ممتعًا بالنسبة لأحد.