ガラスのアニーリングにおける、厄介な「冷却不足の領域」を解決する方法
形が奇妙だったり、曲面が複雑なガラス容器を扱ったことがある方なら、「冷却不足の領域」という問題がどれほど頭痛の種かご存知でしょう。アニーリング炉内には、ガラスが所定の温度に達しないような場所があります。その結果、内部応力が生じ、本来ならば壊れないはずのボトルが早く破損してしまいます。
私たちが発見したのは、このような問題を解決する最善の方法は、短波長の赤外線を使用することです。
熱を必要な場所に送る
通常の対流加熱では不十分です。特に、深い凹みや狭い部分では効果がありません。空気がそこに届かないからです。一方、赤外線ランプは空気を利用せず、直接ガラス表面にエネルギーを照射します。
ワット数やクォーツ管の長さを調整することで、容器の形状によって生じる「熱的な影響を受けやすい部分」に熱を送り込むことができます。厚壁のガラスを扱う場合は、高密度の出力を持つランプを使用すると良いでしょう。ただし注意が必要です。ワット数を上げすぎても、コンベヤーの速度を調整しなければ、局所的に過熱されてしまいます。
内部構造
私たちは高純度のクォーツ管を使用しています。これにより、窯内の厳しい温度変化に耐えることができます。また、タングステンフィラメントが管壁に付着するのを防ぐために、ハロゲンサイクルを使用しています。これにより、何千時間にもわたって明るく安定した光が得られます。
非常に複雑な形状の場合は、カスタムメイドの配置を用います。R7やSk15の接続器を使用しても、簡単に設置できます。電気回路を一度作り直す必要はありません。
実際の現場での活用
これらのランプをアニーリング炉に取り付ける際、配置が最も重要です。冷却不足の領域を完全になくすために、放射パターンを重ね合わせます。そうすることで、ガラス全体を均一に覆うような熱の層ができます。ただし、高出力の赤外線ランプは多量の熱を放出します。冷却ファンの性能が十分でなければ、制御用のリレーが破損してしまいます。重要なのは、熱負荷と空気の流れをバランスさせて、すべてを安定させることです。