기하학적으로 복잡한 형태의 유리 제품에서 발생하는 “냉점” 문제 해결하기
형태가 복잡한 용기나 튜브 같은 것들을 가열하려고 할 때, 그 과정이 정말 어렵다는 것을 잘 알고 있을 것입니다. 일반적인 대류식 가열 방식으로는 이러한 복잡한 형태의 표면을 제대로 가열할 수 없습니다. 뜨거운 공기는 구부러진 부분이나 깊은 곳까지 도달하지 못해 결국 “냉점”이 생깁니다.
그러면 어떻게 되나요? 유리가 고르지 않게 식으면서 내부에 응력이 생기고, 결국 균열이 생깁니다. 그동안 쏟아부은 노력이 모두 헛수고가 되는 셈입니다.
왜 중파 적외선을 사용하는가?
우리는 중파 적외선 램프를 사용하는데, 그 이유는 바로 이 램프들이 유리의 구조에 직접 작용하기 때문입니다. 단파 램프는 너무 강한 열을 발생시키고, 장파 램프는 유리 벽에 거의 영향을 주지 못합니다. 반면 중파 램프는 유리의 실리카 구조에 직접 작용하여 열이 표면에만 머물지 않고 유리의 중심부까지 전달됩니다.
복잡한 형태의 유리 제품을 처리하는 방법
복잡한 형태의 유리 제품을 가열할 때는 단순히 하나의 가열원만 사용해서는 안 됩니다. 대신, 중파 램프들을 여러 각도로 배치함으로써 방출되는 열을 용기의 그림자 지대까지 전달할 수 있습니다. 이렇게 하면 공기가 전혀 흐를 수 없는 곳까지도 열이 도달합니다.
장단점
높은 와트수의 램프는 가열 속도를 높이는 데 유용하지만, 단점도 있습니다. 이러한 램프들을 최대 출력으로 작동시키면 오븐의 구조에 큰 열응력이 가해집니다. 따라서 오븐의 외부를 잘 단열시키고 제어 시스템도 정확하게 설정해야 합니다. 만약 PID 제어 없이 램프의 출력을 높인다면, 열점이 생길 수 있습니다. 열충격도 냉점만큼이나 위험합니다.
실제 적용 방법
중요한 것은 이러한 램프들을 구역별로 제어할 수 있는 시스템에 연결하는 것입니다. 이렇게 하면 용기의 목 부분과 바닥 부분에 각각 다른 온도를 설정할 수 있습니다. 이것이 바로 일반적인 오븐과 정밀한 도구를 사용하는 차이입니다.