Perché esistono forni con camere ad infrarossi?

Ne ha già sentito parlare? Oggi esistono forni per ceramica con camere ad infrarossi. Vuole sapere che cos'è la tecnologia ad infrarossi? Continui a leggere!

Opportunità completamente nuove

La tecnologia di imaging termico ad infrarossi ha fatto irruzione nel settore dei forni per ceramica. Una notizia che ha destato grande scalpore nel mondo dell'odontoiatria. Poiché questa innovativa tecnologia apre opportunità completamente nuove.

Premessa: Che cos'è una camera termografica ad infrarossi?

Una camera termografica ad infrarossi riceve la radiazione infrarossa, l'analizza e infine la visualizza. Il processo di creazione di immagini con una camera termografica è chiamato termografia. Le immagini ad infrarossi così realizzate hanno origine da valori di temperatura invisibili all'occhio umano.

Poiché non siamo in grado di riconoscere direttamente la radiazione infrarossa, ricorriamo a un piccolo trucco: per visualizzarla, facciamo in modo che sul display della camera ad infrarossi si formino le cosiddette immagini a pseudo-colori. Le superfici colorate di queste immagini rendono le informazioni termiche visibili all'occhio umano. In genere si utilizza il blu per le superfici fredde e il rosso per quelle calde.

Ogni oggetto e ogni essere vivente con temperatura superiore allo zero assoluto (= -273,15 °C) invia radiazioni nel campo dell'infrarosso. Anche gli oggetti che percepiamo come estremamente freddi inviano onde ad infrarossi.

Premessa II: In quali campi viene impiegata la tecnologia ad infrarossi?

La tecnologia ad infrarossi trova applicazione, tra l'altro, nella termografia per il mercato delle costruzioni. Consente di controllare l'isolamento termico dei tetti e di analizzare opere murarie e finestre. Viene utilizzata anche per il rilevamento di crepe nelle pareti e perdite nelle tubature.

I vigili del fuoco ricorrono inoltre a camere termografiche per individuare possibili focolai di braci durante gli incendi e per la ricerca di persone in edifici senza visibilità.

Da alcuni anni la tecnologia ad infrarossi è utilizzata anche nell'industria automobilistica. Le camere ad infrarossi montate sulle automobili rilevano la presenza di persone o animali sulla strada o ai margini di essa in condizioni di scarsa visibilità (al crepuscolo o di notte). In tal modo è possibile individuare tempestivamente potenziali pericoli ed evitare incidenti.

La tecnologia ad infrarossi trova inoltre applicazione anche nell'industria aeronautica, nelle tecnologie mediche e nel controllo di qualità.

Perché la tecnologia ad infrarossi nei forni per ceramica?

La tecnologia ad infrarossi offre vantaggi anche nei forni di cottura per ceramica dentale. Il software del forno misura la temperatura degli oggetti senza contatto, determinando i parametri ottimali di asciugatura e chiusura per ogni processo di cottura. La misurazione della temperatura avviene direttamente sulla superficie dell'oggetto. La posizione della cappa del forno e l'energia necessaria per il riscaldamento vengono controllate in modo completamente automatico. Con i seguenti vantaggi per gli utilizzatori:

• maggiore sicurezza grazie alla guida del processo termico riferita all'oggetto,
• migliore qualità dei risultati di cottura in caso di restauri di grandi dimensioni,
• risparmio di tempo fino al 20% in caso di restauri di piccole dimensioni.

Utilizzando forni con tecnologia ad infrarossi, gli odontotecnici possono contare su maggiore sicurezza, qualità ed efficienza nel proprio lavoro.

Dove si trova la camera ad infrarossi nel forno per cottura di ceramica?

Esempio di Programat P510: la camera ad infrarossi è installata nel settore posteriore del meccanismo di apertura della cappa del forno, dietro alla lamiera di copertura. Affinché la lente possa vedere l'oggetto da cuocere, sulla lamiera è stata praticata una corrispondente apertura, che protegge la camera ad infrarossi dal calore proveniente dalla camera di cottura e le consente di avere una posizione ottimale per riconoscere gli oggetti da cuocere durante il processo di preasciugatura.

Dal momento che, per motivi di natura termotecnica, non è possibile installare direttamente la camera ad infrarossi nella camera di cottura, la misurazione della temperatura riferita all'oggetto avviene soltanto a camera aperta o chiusa fino a 30 mm. I processi decisivi per la ceramica hanno luogo durante la preasciugatura, con cappa del forno aperta. In questa fase entra in funzione la camera ad infrarossi.

Quanti sono i pixel della camera ad infrarossi? Quanti punti è in grado di misurare?

Un'immagine termica della camera ad infrarossi del Programat P510 è composta da circa 1000 punti di misurazione. Nel caso di una singola faccetta sottile, sull'oggetto sono presenti almeno 2 punti di misurazione. Su un grande molare vi possono essere anche più di 12 punti di misurazione. La superficie di un punto di misurazione è in funzione della distanza. Nella zona del piano di cottura sul quale vengono posizionati i restauri, la superficie di un punto di misurazione è sempre inferiore a 2,5 mm x 2,5 mm.

Quali sono i vantaggi della tecnologia ad infrarossi riferita all'oggetto nei forni per uso dentale rispetto agli elementi termici tradizionali?

Nei forni tradizionali per uso dentale, una termocoppia misura la temperatura all'interno della camera di cottura. Questo elemento è di solito situato nella parte superiore della camera stessa, quindi abbastanza distante dall'oggetto da cuocere. Un fattore di correzione nel software consente di rilevare la temperatura sull'oggetto a cappa chiusa. Durante la preasciugatura a cappa aperta, la corrente d'aria può falsare la temperatura presente sulla superficie dell'oggetto e sulla termocoppia, con conseguenti oscillazioni di temperatura. Il tempo preimpostato (tempo di chiusura e di preasciugatura) non tiene conto di questa condizione. Il programma viene eseguito come di consueto. Incrinature e crepe nella ceramica sono così inevitabili.

La tecnologia ad infrarossi consente invece una misurazione della temperatura senza contatto, direttamente sull'oggetto da cuocere. Il Programat P510 non richiede nessun fattore di correzione che analizzi la temperatura dell'oggetto a cappa aperta. Anche in presenza di corrente d'aria, la tecnologia ad infrarossi rileva sempre la temperatura esatta sulla superficie dell'oggetto. Questo è l'enorme, decisivo vantaggio rispetto ai forni di cottura con metodi tradizionali.

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Fonte: R. Grünenfelder/J. Jussel: Special Update 12/2013

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