Как справиться с «холодными зонами» при термообработке стекла
Бывало ли у вас, что какая-либо стеклянная емкость просто ломается в процессе обработки? Вы делали все правильно, но бутылка или другая емкость все равно трескалась. Это очень раздражает. Обычно это происходит из-за того, что стекло охлаждается неравномерно, что приводит к возникновению внутренних напряжений, которые в конечном итоге приводят к разрушению изделия.
Настоящей причиной часто являются «мертвые зоны» — места, куда не может добраться воздух. Если использовать обычную конвекционную печь, горячий воздух должен физически касаться стекла, чтобы оно могло охладиться. Но при сложных формах изделий геометрия самого изделия мешает движению воздуха. В результате возникают «холодные зоны» в тех местах, куда воздух не может добраться.
Вот здесь и пригодясь ИК-лампы. Вместо использования воздуха мы используем кратковолновое инфракрасное излучение. Представьте себе солнечные лучи на коже — им не нужен ветерр, чтобы создать тепло. ИК-излучение распространяется по прямой линии и проникает прямо в стекло. С помощью нескольких ламп, расположенных под разными углами, мы можем направить тепло в те места, куда воздух не может добраться. Таким образом, всё изделие остается в состоянии, при котором не возникает напряжений, независимо от его формы.
Но нельзя просто использовать любую лампу. Обычно используются халогеновые лампы с кварцевым филаментом. Кварц подходит для этой цели, потому что он не деформируется при высоких температурах, а халогеновый цикл предотвращает слишком быстрое износ филамента.
Но есть еще одна проблема: необходимо соответствующим образом подбирать мощность ламп в зависимости от массы стекла. Если мощность слишком велика, температура резко повышается — это хорошо, но есть риск возникновения «горячих зон». Если одна часть изделия слишком нагревается, а другая остается холодной, это приведет к тем же напряжениям, которые мы пытаемся устранить. Это требует точного балансирования.
ИК-нагревация — это быстрый и точный способ обработки стекла. Но это не волшебство. Поскольку излучение распространяется по прямой линии, его направление должно быть идеальным. Если лампа находится не на правильном месте, снова возникают «холодные зоны».
Кроме того, нужно учитывать мощность ламп. Если использовать слишком много ламп с высокой мощностью, электросистема не сможет с этим справиться. Не забывайте также о защите от перегрева — никто не хочет, чтобы корпус печи был настолько горячим, что мог повредить руку оператора.