Waarom we gefixeerd zijn op kwarts met een zuiverheidsgraad van 99,99% voor de PCB’s van slimme meetapparaten
Wanneer je infraroodverwarmingslampen maakt voor slimme meetapparaten, is het gemakkelijk om het glas te zien als een soort beschermend omhulsel rondom de gloeidraad. Maar in werkelijkheid is het glas juist het belangrijkste onderdeel van het systeem. Het fungeert als een soort ‘poortwachter’.
Als je standaardkwarts gebruikt, moet je vechten tegen energieverlies en ongelijke verhitting. Daarom kiezen we voor kwarts met een zuiverheidsgraad van 99,99%. We willen dat de warmte rechtstreeks op het circuitboard terechtkomt, in plaats van vast te zitten in het glas.
De wetenschap achter het bereiken van de gewenste verhitting
Bij kwarts met een lage zuiverheidsgraad zitten veel metalen onzuiverheden en hydroxylgroepen. Je ziet ze niet, maar ze werken als een soort spons voor infraroodstraling. In plaats van de warmte door te laten gaan, wordt deze eerst opgenomen door het glas. Het resultaat? De buis wordt gevaarlijk heet, terwijl het circuitboard nauwelijks verwarmd wordt.
Als je gebruikmaakt van kwarts met een zuiverheidsgraad van 99,99%, verandert alles. De warmte wordt niet meer verspreid of opgeslagen in het glas. De warmte gaat rechtstreeks van de gloeidraad naar de laspaste. Dit zorgt voor een efficiëntere en betere werking.
Het voorkomen van barsten
Productielijnen voor slimme meetapparaten werken zeer snel. Er wordt steeds opnieuw van nul naar maximale vermogensniveaus geschakeld. Dit soort thermische schokken zijn erg schadelijk voor het glas. Goedkope glazen kunnen deze stress niet aan. Ze zetten zich te heftig uit, waardoor er barsten of zelfs breuken ontstaan. Kwarts met een hoge zuiverheidsgraad kan dit wel aan. Het kan deze snelle schommelingen zonder problemen weerstaan, zodat de lampen langer meegaan.
Het nadeel (en hoe dit te omzeilen)
Er is echter wel een nadeel: omdat het glas koeler blijft en meer warmte doorlaat, veranderen de druk en temperatuur in de buis. Dit zorgt voor extra spanning op de gloeidraad. Als je probeert dit probleem op te lossen door te veel vermogen te gebruiken, zal de gloeidraad te snel kapotgaan. Je moet de specificaties van de stroomvoorziening dus precies goed instellen.
We richten ons op de zuiverheid van het materiaal, omdat dit het risico op fouten bij het berekenen van de warmtestromen vermindert. Je hoeft je geen zorgen meer te maken over waarom één hoekje van het circuitboard niet wordt verwarmd. Je krijgt nu consistente en betrouwbare verhitting over het hele circuitboard.