なぜガラスがひび割れるのか（そして、それを防ぐ方法）
一度は、作ったガラスの品質がまるで宝くじのようだと感じたことはありませんか？ある時は完璧に出来上がるのに、次に作ったものは内部応力やひび割れでいっぱいになってしまいます。
通常、これは「熱の不均一さ」が原因です。
実際、ランプの出力が5％でも変動してしまうと、冷たい部分が生じてしまいます。目には見えないかもしれませんが、ガラス自体がその影響を感じます。この温度差によって材料内に張力が生じ、最終的にはガラスが割れてしまいます。これを防ぐためには、箱の説明通りに機能する赤外線ランプが必要です。
熱の均一性の問題
私たちは短波長赤外線を使用しています。なぜかというと、長波長の赤外線よりもはるかに速くガラスを透過するからです。ただし、これはランプ同士が適切にマッチしている場合に限ります。
もしランプ同士が適切にマッチしていなければ、問題が発生します。ある部分が550℃に達するのに、隣の部分は530℃しか達しないといった具合です。このわずかな違いだけで、全体の品質が台無しになってしまいます。
ランプが一定の状態であれば、すべてのランプから同じ量の熱が放出されます。そうすれば、ワークピース全体に均一な温度分布が得られます。推測や予期せぬ問題もありません。
機器とそのコスト
これらのランプには高純度の石英が使われています。なぜかというと、急速な温度変化に耐えるためです。また、フィラメントの調整も非常に厳密に行われています。
ただし、ハロゲンランプをそのまま使うわけにはいきません。安定した動作は期待できません。
しかし、電力密度という問題もあります。小さな空間に大量の電力を込めるのは、素早く温度を上げるのには良いですが、電源装置に大きな負担をかけます。高出力のランプを使用する場合は、配線がその電流に耐えられるかを確認する必要があります。もし電圧が下がってしまうと、一貫性が失われ、お金が無駄になってしまいます。
実際の環境での利用
これらのランプをアニーリング装置に接続した時、重要なのは信頼できる曲線を得ることです。
赤外線の出力が安定していれば、PID調整に時間を費やす必要はありません。一度パラメータを設定すれば、それで終わりです。
そうすれば、ガラスは均一に軟化し、廃棄物も減少します。そして、今回作ったガラスが冷却過程を乗り切れるかどうかを心配する必要もなくなります。