ガラスのアニーリングにおける「冷え込み部分」の解消
もし、強化ガラスや複雑な形状を持つガラス製品の加熱処理を行ったことがあるなら、その「冷え込み部分」という問題の恐ろしさを知っているはずです。非常にイライラするものです。通常の対流式オーブンを使っていても、空気が曲がりくねった形状の部分を通過しにくいため、均一に加熱されません。
そして、ガラス加工業者が最も嫌う音が聞こえてきます。それは、あの鋭い「割れる音」です。不均一な応力によってガラスが割れ、時間も無駄になります。
この問題を解決するために、私たちは短波長の赤外線ランプを使用します。
なぜ赤外線が効果的か
熱い空気は移動しなければなりませんが、赤外線放射は直接ガラスに当たります。伝達媒体は不要で、直接ガラスに作用します。石英ハロゲンランプを複数の角度から配置することで、従来の窯では加熱できない場所にも熱を届けることができます。高い出力密度を利用することで、ガラスが素早く軟化点に到達させることができますが、周囲のフレームが溶けてしまわないように注意が必要です。
必要な装置とそのデメリット
私たちが使用している装置は、R7やSK15タイプの高出力石英管を使用しています。なぜかというと、電球が壊れた際に、数時間待つのではなく、数秒で交換できるからです。また、コーティングされた発光体も使用しています。これにより、波長が変わり、熱が表面だけでなく、ガラスの内部にも届きます。
しかし、注意点があります。電圧には気を付ける必要があります。230Vや400Vのランプを長蛇の列で接続すると、わずかな電力の低下でも温度差が生じます。微妙ですが、確実に存在します。ランプが初めて点灯した時の急激な電圧上昇に対応できるように、トランスをしっかり選ぶ必要があります。
現場での適用方法
複雑な形状のガラス製品を加工する場合、単一の加熱源を使ってうまくいくとは限りません。ランプの配置を工夫し、放射パターンを重ね合わせることで、冷え込み部分を解消できます。これが最善の方法です。
最後に重要な点です。高密度の赤外線を使うと、冷却ファンに大きな負担がかかります。もしケースの換気が不十分だと、周囲の熱が配線を傷め、ランプを早期に故障させてしまいます。まずは適切な空気の流れを確保し、その後で加熱を開始しましょう。