複雑な形状をしたガラスの中の「冷たい部分」をなくす方法
深い曲面や狭い部分、奇妙な凹みがあるようなガラスを扱ったことがある人なら、温度均一性の問題がどれほど厄介かわかるでしょう。
通常のアニーリング炉では、熱はあちこちに分散してしまい、そうした困難な場所には届きません。その結果、ガラスの一部が過度に冷えてしまい、内部応力が生じます。そして突然、ガラスが割れてしまいます。本当にイライラしますよね。
これを解決するために、短波長の赤外線ランプを炉内に設置します。
実際に熱を内部に送り込む方法
単純な形状の場合は対流で十分ですが、赤外線は違います。赤外線は直線的に進み、ガラスの内部にまで浸透します。
すべての箇所に熱が行き渡るように、多軸式のランプを使用します。短波長のハロゲンランプを使うのは、小さな空间にも大量のエネルギーを詰め込むことができるからです。これにより、ガラスの周囲の狭い場所にもランプを配置できます。そうすると、冷たい部分は自然となくなります。
機器の選択
電源の状況や、どれだけ早く温度を上げたいかによって、使用するランプも変わります。大量生産を行う場合は、高出力の石英管を使用します。R7やSK15のコネクタを使うのは、電球を交換するのに1時間もかけたくないからです。すぐに取り付けて作業を再開したいのです。
また、コーティングされた石英も使用します。これにより、光のスペクトルが調整され、ガラスが表面で反射する代わりにエネルギーを吸収します。PIDコントローラーやピロメーターと組み合わせることで、エネルギーをリアルタイムで調整できます。
注意点：熱と冷却のバランス
問題は、これらのランプが莫大な量の熱を放出するという点です。これは迅速なアニーリングには有効ですが、炉の外殻に大きな負担がかかります。冷たい部分をなくすために多くのランプを狭い空间に詰め込むと、外殻がそのエネルギーを吸収してしまいます。
そのため、冷却ファンや水冷装置が十分に機能するかを確認する必要があります。そうでなければ、配線が焼損したり、制御ボードが溶けてしまったりする可能性があります。楽しい一日にはなりませんね。