なぜ高速応答型の赤外線ランプが、ガラスのインラインアニーリングを可能にするのか
もしガラス製造現場で働いたことがある人なら、その苦労はよくわかるでしょう。内部応力を除去するためには、適切な温度勾配が必要ですが、従来の加熱炉は巨大で、多くのスペースを占めます。また、高速生産ラインでは遅すぎます。
だからこそ、私たちは短波長の赤外線ランプを採用しました。これにより、アニーリング処理をインラインで行うことができます。数分間待って温度が上がるのを待つ代わりに、数秒で目標温度に到達します。
反応時間がすべてだ
重要なのは、応答時間です。ほとんどの加熱要素は対流に依存していますが、赤外線ランプは放射熱を利用します。スイッチを入れた瞬間にフィラメントが熱くなります。つまり、ガラスがコンベヤー上を移動している間も、熱分布を適宜調整できるのです。このように、反応に時間がかかるガス式の加熱装置では得られないほどの精度でアニーリングを制御できます。
適切な機器の選定
厚手のガラスを扱う場合、高い熱密度が必要です。そのため、私たちは高ワット数のクォーツハロゲン管を使用します。これにより、小さなサイズで大量のエネルギーを供給できます。
また、高電圧を使用する場合は、長い距離にわたっても安定性が保たれます。そうすれば、電圧降下による問題を防げます。
さらに、ビームを正確にガラスに向けるために、特別な反射器も使用します。これにより、エネルギーが無駄に天井に散逸するのを防げます。ただし、コンベヤーの速度には注意が必要です。ベルトの速度が遅すぎると、電力が強すぎてガラスの表面が剥がれたり変形したりしてしまいます。
長期間の使用を実現するために
このシステムを設置するのは、単純に接続するだけではありません。耐久性の高いコネクタが必要です。このシステムは加熱や冷却の際に絶えず膨張・収縮するため、安価な配線では耐えられません。そのため、高耐熱性のセラミックを使用して、接点部分が溶けないようにしています。
また、これらのランプは非常に高温になります。ケース周辺の熱に対応できない冷却システムを使っていると、制御用の電子機器が破損してしまいます。
そして、クォーツ製のケースを清潔に保つことも大切です。面倒に思えますが、ほこりが積もると熱が集中してしまい、管が早く割れてしまいます。