복잡한 형태를 가진 유리 제품의 ‘쿨 스팟’ 문제 해결하기
형태가 이상하거나 깊은 곡선을 가진 유리 제품을 소성시키려 할 때, 전체적인 성형에 악영향을 미치는 ‘쿨 스팟’이 생기는 경우가 있습니다. 이런 일은 흔히 발생합니다. 일반적인 대류식 가열 방식으로는 충분하지 않습니다. 왜냐하면 뜨거운 공기가 그러한 좁은 공간이나 깊은 곳까지 들어갈 수 없기 때문입니다. 마치 젖은 스펀지를 바깥쪽에서만 바람을 불어서 말리려는 것과 같습니다.
그래서 우리는 단파 적외선을 이용하는 석영 가열관을 사용합니다. 공기에 의존하는 대신, 적외선은 유리 표면을 직접 통과하여 유리의 중심부와 가장자리까지 동시에 열을 전달합니다. 이렇게 하면 더 이상 추측할 필요가 없습니다.
적절한 열 분포를 위해서는
그러한 ‘멍든 부분’을 제거하려면, 작은 공간 안에 많은 에너지가 필요합니다. 보통 석영 가열관들을 다축 배열로 배치하여, 마치 따뜻한 담요처럼 유리 제품 전체에 열을 공급합니다.
하지만 문제는, 선택한 와트수와 전압에 따라 유리에 전달되는 열의 양이 결정된다는 점입니다. 고출력의 가열관을 사용하면 빠르게 온도가 상승하지만, 전력 공급 장치가 그에 따른 부담을 감당할 수 있는지 반드시 확인해야 합니다.
하지만 주의해야 합니다. 너무 많은 와트수를 사용하면 ‘핫 스팟’이 생깁니다. 이는 열충격을 유발하여 유리가 깨질 수 있습니다.
왜 석영일까?
우리는 고순도 석영을 가열관으로 사용합니다. 왜냐하면 석영은 반복적인 가열 및 냉각 과정에서도 변형되지 않기 때문입니다. 게다가 석영은 투명하기 때문에 적외선 에너지가 가열관 밖으로 쉽게 빠져나갑니다.
형태가 매우 복잡한 경우라면, 집중형 반사판을 추가하는 것이 좋습니다. 이를 통해 적외선이 유리 제품의 ‘그림자’ 지역까지 도달할 수 있습니다.
가열관의 장점
이러한 가열관의 가장 큰 장점은 바로 교체가 용이하다는 점입니다. 한 개의 가열관이 손상되면 그냥 교체해주면 됩니다. 온전한 가열 장비를 분해할 필요가 없습니다.
한 가지 팁: 접점을 깨끗하게 유지하세요. 만약 접점에 산화물이 쌓이면 저항이 커져서 가열관이 예상보다 빨리 손상됩니다.
또한, 적외선은 투명한 경로가 필요합니다. 유리 제품들을 너무 가깝게 쌓으면, 중앙에 위치한 가열관들이 바깥쪽에 있는 가열관들보다 두 배나 더 열심히 작동해야 합니다. 그 결과 가열관들이 더 빨리 손상됩니다. 그러니 유리 제품들 사이에 충분한 공간을 남겨주세요.