なぜ短波赤外線がガラスのインラインアニーリングにおいて不可欠なのか
もしガラス生産ラインを運営しているなら、バッチ式のアニーリングのために一時的に全ての工程を停止させるという苦労はご存知でしょう。それでは生産効率が著しく低下します。生産を続けるためには、目標温度に瞬時に到達し、同じくすぐに熱が消え去るような加熱方式が必要です。
そこで役立つのが短波赤外線ランプです。
従来の対流式加熱法では、トンネル内の空気全体を温めようとしますが、これらのランプは放射熱を利用します。つまり、直接ガラスに熱が届くのです。これにより、処理がより迅速かつ効率的に行えます。
速度の重要性
これらのランプは、ハロゲンガスが充填された石英管の中にタングステンフィラメントが入っています。技術的に聞こえますが、実際には、通常の電球よりもはるかに高い温度にフィラメントを加熱できるのです。
その結果、熱密度が非常に高くなります。スイッチを入れると、数ミリ秒で最大出力に達します。コンベヤーの速度が変動したときには、ランプの明るさを調整するだけで済みます。そうすれば、ガラスの端が溶けたり、製品が破損したりすることはありません。スムーズな生産が可能になります。
「最適な距離」を見つける
しかし、問題は、これらのランプを直接ガラスに近づけるわけにはいかないという点です。あまりに近づけすぎると、「ホットスポット」と呼ばれる高温部分ができてしまい、内部応力が生じ、アニーリングの効果が台無しになります。逆に、あまり離れすぎると、機械自体を温めるためにエネルギーが無駄になります。つまり、熱がちょうど良い状態でガラス表面に当たるような最適な距離を見つけることが重要です。
妥協点（正直なところ）
もちろん、これは魔法のようなものではありません。高出力の短波赤外線ランプは多くの電力を消費します。普通の電源コンセントに接続して使えるわけではありません。スイッチングを制御するためには、高性能なSCRパワーコントローラーが必要です。さもなければ、部品が頻繁に故障してしまいます。
また、石英管はとてもデリケートです。ガラスに油や汚れが付くだけで、高温になるとすぐに破裂してしまいます。だから、常に清潔に保つ必要があります。そうしないと、ランプが壊れてしまい、生産が止まってしまいます。