
ガラスの強化処理における熱衝撃対策
ガラスを扱うというのは、まるで綱渡りのようなものです。適切な強化処理を行うためには急激な加熱が必要ですが、力を入れすぎるとガラスが粉々に壊れてしまいます。インスタント強化処理を行う場合、「完璧な状態」と「破片だらけの状態」との間の幅はごくわずかです。
一般的な加熱要素では、反応が遅すぎます。反応する頃には、既に手遅れになってしまいます。そのため、短波赤外線ランプが最適です。これらのランプは、数ミリ秒以内に出力を調整できるため、ガラスが破損するのを防ぐのに理想的です。
なぜ短波クォーツランプなのか?
このランプは、ガラス周囲の空気を加熱するのに時間を費やしません。エネルギーを直接素材に送り込むのです。
熱衝撃を防ぐためには、熱容量が低く、迅速に出力を調整できるランプが必要です。表面の温度が危険なレベルに達した瞬間に、ランプが出力を下げることで、ガラスの表面が内部よりも急速に膨張するのを防ぎます。そうすれば、亀裂が生じるのを防げます。
ハードウェアについて
これらのランプは、小さなスペースに多くのエネルギーを詰め込んでいます。動作をスムーズに保つために、SCRや高速スイッチング式PLCシステムを使って接続します。クォーツ製のケースを使用する理由は、赤外線エネルギーを吸収せずにそのままワークピースに伝えるからです。
デメリット(何かしらの欠点は必ずある)
高強度のランプは、筐体の周囲に大量の廃熱を発生させます。ランプ自体は即座に反応しますが、取り付けブラケットや反射板がその熱を吸収してしまいます。
冷却ファンや水冷装置を適切に設置する必要があります。筐体が過度に高温になると、反射板が歪んでしまいます。そうなると、熱の分布が乱れ、ガラスに低温部分ができてしまい、また最初からやり直しになってしまいます。
均一な空気の流れを保ち、許容範囲を厳格に管理することが、一貫した結果を得る唯一の方法です。