ストレスを除去する際にガラスが割れないようにするには、適切な温度を維持することが重要です。ガラス製品から内部の応力を取り除く際の温度調整は、まるで綱渡りのようなものです。遅すぎると、適切な温度に到達できません。逆に、加熱速度が速すぎると、熱衝撃によってガラスが割れてしまいます。これは非常に厄介で、多くの素材が無駄になってしまいます。
この問題を解決するために、私たちは短波赤外線ランプを使用しています。その理由は簡単です。短波赤外線ランプはほぼ即座に反応するからです。
なぜ速度が重要なのか
従来の抵抗加熱器を考えてみてください。電源を切った後も、長い間熱が残り続けます。まるで貨物列車を止めるようなもので、速度を落とすのに時間がかかります。
一方、短波赤外線ランプは異なります。直接放射エネルギーを供給します。コントローラーで出力を下げた瞬間、熱の流れがすぐに止まります。まるでブレーキを踏むようなものです。これにより、ガラス表面が目標温度に達した瞬間に加熱プロセスを停止させることができます。
また、短波赤外線はガラスの中に素早く浸透します。つまり、ガラスの中心部分と表面が同時に温まるので、ガラス内に大きな温度差が生じることはありません。
ハードウェアの側面
高出力の赤外線ランプを使えば、迅速な処理が可能ですが、電気設備に大きな負担がかかります。高圧電源を使って出力を上げる場合は、配線やコンタクターがピーク電流に耐えられるかを確認する必要があります。運転中にヒューズが切れるのは避けたいものです。
ここにはトレードオフがあります。より多くのエネルギーを使えば、処理速度は向上しますが、ランプの位置が不適切だと「ホットスポット」が発生するリスクも高くなります。これを避けるために、通常はランプの位置をずらして配置します。そうすることで、より均一な加熱が可能になります。
実際の現場での対処法
これらのランプをラインに接続するのは簡単です。しかし、本当に難しいのは位置決めです。
ランプが近すぎると、特定の場所が過剰に加熱されてガラスが壊れてしまいます。逆に、遠すぎると処理時間が長くなります。
最善の方法は、閉ループPIDコントローラーと赤外線温度計を組み合わせて使用することです。これにより、出力の調整が自動的に行われます。もう推測したり、運に任せたりする必要はなく、試作段階でのガラスの破損も大幅に減少します。