ボロシリケートガラスが焼き入れ時に割れないようにする方法
ボロシリケートガラスは高温に強いですが、完全に無敵というわけではありません。急激な温度変化が加わると、簡単に割れてしまいます。
重要なのは、単に温度を上げるだけではなく、どれだけ迅速に熱出力を調整できるかということです。そこで役立つのが短波長IRランプです。
なぜ速度が重要か
ワークピースが割れないようにするためには、数ミリ秒以内にピーク温度に達する熱源が必要です。
短波長IRランプは、放射によってエネルギーを伝達するため、この点で最適です。空気が温まるのを待つ必要もありません。これらのランプをSCRパワーコントローラーと組み合わせることで、実時間で出力を調整できます。
徐々に温度を上げることもできますし、ガラスが危険な温度に達した瞬間にすぐに電力を切ることもできます。もし温度上昇が遅すぎると、内部が高温になりながら表面は低温のままになります。これにより内部応力が生じ、結果的にガラスが割れてしまいます。高速応答型のIRランプなら、この遅延を解消できます。
必要な機器と注意点
一般的には、この種のランプには高密度の石英ケースを使用することをお勧めします。ボロシリケートガラスに必要な高い内部温度に耐えられるものが必要です。設置環境によっては、R7やSK15のコネクタが適しています。そうすれば、ランプが壊れた時に新しいランプを簡単に取り替えることができます。
しかし、注意点もあります。高出力のランプは莫大な量の熱を発生させます。もし多くのランプを小さな筐体に詰め込むと、配線が溶けてしまいます。冷却ファンやヒートシールドを必ず設置しましょう。周囲の温度が高すぎると、ランプを頻繁に交換しなければならなくなります。
現場での利用方法
こうしたランプを導入すれば、焼き入れのサイクルが大幅に速くなります。不快な「冷たい部分」がなくなり、均一で正確な加熱が可能になります。
ちなみに、センサーがランプの反応速度に合っているかを確認しましょう。センサーの反応が遅ければ、熱衝撃からの保護機能はほとんど役に立ちません。