複雑な形状のガラスをアニーリングする際に出てくる「冷却不良の箇所」への対処法
形が特殊なガラスをアニーリングしようとして、後で割れてしまったことはありませんか？とてもイライラしますよね。問題は、一般的な対流式オーブンには「熱が届かない場所」があるということです。熱がその狭い角や深い凹み部分には届かず、結果として温度が均一でないのです。
そこで役立つのが短波赤外線ランプです。熱風を使って部品全体を温めるのではなく、赤外線が直接ガラス表面に当たります。これは、エアヒーターを使って部屋を暖めるのと、太陽の下に立つのとの違いに似ています。通常は冷たくなってしまう場所もしっかりと温めることができます。
実際の動作原理
これらのヒーターは高い出力密度を持っているため、熱がすぐに浸透します。しかし本当のポイントは、ランプの配置です。ランプを複数の角度から配置することで、ガラスのさまざまな部分に熱が当たります。そうすることで、容器自体が影を作ってしまうのを防ぎます。
光エネルギーはガラス壁に当たった瞬間に熱に変わります。これにより、冷却後にガラスが自発的に割れる原因となる内部応力がなくなります。完成した製品が棚の上で爆発するなんて、誰も望みませんよね。
使用する機器と設定
ほとんどのランプはタングステンフィラメントと石英ケースを使用しています。長さやワット数も様々なので、既存のオーブンにも簡単に取り付けられます。
ひとつアドバイス：コネクタにも注意してください。R7sでもSk15でも、故障した部品をすぐに交換できるものを選びましょう。メンテナンスに午後中を費やしたくはありませんよね。
ただし、出力には注意が必要です。高ワット数のランプは強力です。PID制御装置がなければ、ガラスが本来のアニーリング温度に達した瞬間に出力を調整できず、ガラスが変形してしまいます。ガラスがアニーリング温度に達した瞬間に出力を調整できるシステムが必要です。
なぜわざわざ？
赤外線を使えば、応力を解消するのがずっと速くなります。ゆっくりと時間をかけてアニーリングを行う必要はありません。
また、部品全体の温度が均一に保たれるため、廃棄される製品が少なくなります。さらに、大きなオーブンが不要になるかもしれません。全体として、プロセスがずっとスムーズに進みます。