ガラスのアニーリングにおける、厄介な低温領域を解決する方法
もし、ガラス製品の焼成に関わったことがある人なら、「デッドゾーン」の問題がどれほど厄介かご存知でしょう。全体が均一に加熱されているように思えても、狭い部分や特殊な形状の部分は十分に加熱されていないのです。
問題は、従来の対流式加熱では空気が狭い隙間に入り込みにくいという点です。そこで役立つのが短波赤外線ランプです。空気によって熱が運ばれるのを待つ代わりに、赤外線は直接ガラスに当たり、容器の内部が十分に加熱されるようにします。もう推測する必要はありません。
特殊な形状の処理
単純に一つのランプを使って済ますわけにはいきません。複雑な形状のガラスを処理するためには、クォーツハロゲンランプを複数使用します。これにより、熱が全体に行き渡ります。角度を調整することで、通常は肩部分や底部にできる低温領域をなくすことができます。
ただし、注意点があります。安定したアニーリング温度を維持するためには高いワット数が必要です。適切な排気がなければ、過剰な電力が短い管に送られ、結果としてランプが破損してしまいます。必要な電力と管の長さのバランスを取ることが重要です。
ハードウェアの詳細
私たちは通常、R7やSK15といったコネクタを使用しています。なぜかというと、これらはシンプルだからです。メンテナンススタッフは、古くなったランプを取り替えるだけで済み、配線を再接続する必要がありません。これにより時間を大幅に節約できます。
また、ランプにはクォーツガラスが使用されています。これにより、短波赤外線が直接ガラスを通過します。その結果、実際に加熱されるガラスにより多くのエネルギーが届き、窯の壁が無駄に加熱されることが少なくなります。
デメリット
赤外線は速いです。でも、少し過激に作用することもあります。ランプを近づけすぎると、局所的に高温になります。これは熱衝撃の原因となり、ガラスが割れることにつながります。全体に均一な温度を得るためには、距離や電力制御装置の設定を調整する必要があります。
また、PIDコントローラーが迅速に反応できるかどうかも重要です。もし反応が遅ければ、目標温度を超えてしまい、問題が発生します。