복잡한 형태를 가진 유리에서의 ‘냉점’ 제거하기
만약 복잡한 형태를 가진 유리를 다룬 적이 있다면, 열이 고르게 분배되지 않는 문제가 얼마나 골칫거리인지 잘 알 것입니다.
일반적인 소성로에서는 열이 그저 주변에 퍼져나갈 뿐입니다. 그래서 유리의 특정 부분들은 여전히 차가운 상태로 남아 내부 응력이 생깁니다. 결국 그 부분들이 갑자기 깨지게 됩니다. 정말 짜증나는 일이죠.
이 문제를 해결하기 위해 우리는 짧은 파장을 가진 적외선 램프를 로 내부에 설치합니다.
열을 유리 전체에 골고루 전달하는 방법
단순한 형태의 유리라면 대류 방식으로도 충분하지만, 적외선은 다릅니다. 적외선은 직선으로 이동하며 유리 속으로 스며듭니다. 모든 부분에 열이 도달하도록 하기 위해, 우리는 여러 개의 램프를 사용합니다. 짧은 파장을 가진 할로겐 램프를 사용하는 것이 좋습니다. 왜냐하면 이 램프들은 작은 공간에도 많은 에너지를 담을 수 있기 때문입니다. 이를 통해 유리의 특정 부분들에 램프를 배치할 수 있습니다. 이렇게 하면 냉점들이 사라집니다.
기술적인 측면
전력 공급 상황과 원하는 가속 속도에 따라 사용하는 램프의 종류가 달라집니다. 대량 생산을 하는 경우라면 고출력의 석영관을 사용합니다. R7나 SK15 커넥터를 사용하는데, 램프를 교체하는 데 시간을 낭비하고 싶지 않기 때문입니다. 그냥 램프를 바로 설치해서 바로 작업을 시작할 수 있어야 합니다.
또한 코팅된 석영을 사용하기도 합니다. 이 코팅을 통해 빛의 스펙트럼을 조절하여 유리가 에너지를 흡수할 수 있도록 합니다. 이러한 램프들을 PID 컨트롤러와 온도계와 연동시키면, 전력이 실시간으로 조절됩니다.
문제점: 열과 냉각의 균형
문제는 이 램프들이 엄청난 양의 열을 발생시킨다는 것입니다. 빠른 소성에는 유용하지만, 로의 외부 구조에 큰 부담을 줍니다. 너무 많은 램프를 작은 공간에 배치하면, 로의 외부 구조가 그 열을 모두 흡수하게 됩니다. 그렇게 되면 회로가 손상되거나 제어 보드가 녹아버릴 수 있습니다. 정말 즐거운 상황이 아닙니다.