複雑な形状をしたガラス製品における、厄介な「寒い部分」の対処法
奇妙な形をしたガラス製品を扱ったことがある人なら、その「寒い部分」がもたらす悩みをよく知っているでしょう。すべての部品をアニーリング炉に入れますが、形状が不規則なため、熱が隅々まで届きません。ほとんどの炉は空気を加熱する方式を採用していますが、空気は効率的ではありません。深い場所や狭い部分には熱が届かないのです。そこが割れる原因となります。
私たちは空気を利用するのをやめ、石英ハロゲンエミッターを使うようにしました。空気が温まるのを待つ代わりに、短波長の赤外線を利用します。これは、暖かい部屋に立つのと、寒い日に太陽の光が肌に当たるのと同じです。形状がどんなに変わっていても、熱は直接ガラスに伝わります。これらのチューブをさまざまな方向から照射することで、フラスコや狭い部分の奥深くまで熱を届けることができます。これにより、内部応力が生じず、冷却時に急に割れることもありません。
背後にある技術
このエミッターには高純度の融成石英が使用されています。というのも、多くの熱に耐える必要があるからです。また、ハロゲンサイクルを利用することで、タングステンフィラメントがチューブの内部で詰まるのを防ぎます。その結果、何千時間も安定して熱を供給できます。
通常、R7やSK15端子を持つタイプが使われます。これにより、メンテナンスに時間を費やすことなく、迅速に交換できます。もし、より高出力のチューブを使用する場合は、電圧を400Vに上げます。そうすることで、フューズが切れたり、電流が過剰になったりすることなく、十分な熱を供給できます。
注意すべき点
ただし、短波長の赤外線は非常に速く作用します。ほぼ瞬時に熱が目標に到達するのです。そのため、PIDコントローラーの設定には注意が必要です。設定が間違っていると、気づかないうちにアニーリングの適切な温度を超えてしまいます。また、センサーが実際にガラス表面を監視しているか確認する必要があります。そうでないと、誤ってガラスの一部が焼けてしまう可能性があります。さらに、これらのランプは全開状態のときに非常に多くの熱を放出するので、ファンや通気口がその熱に耐えられるか確認する必要があります。