Nel processo di trattamento termico, il calore non è semplicemente una questione di temperatura: si tratta piuttosto di un mezzo per controllare i processi che avvengono sul vetro. Quando si utilizzano lampade a infrarossi per l’annullamento delle tensioni nel vetro, si riesce a gestire i gradienti termici, determinando così se il vetro possa essere utilizzato oppure debba essere scartato.
Durante la piegatura del vetro, anche piccole irregolarità nel campo termico possono causare distorsioni ottiche e fenomeni di ritorno elastico del vetro stesso. Nel processo di tempra, un riscaldamento insufficiente genera concentrazioni di stress che aumentano il rischio di rottura del vetro. Nella laminazione, un riscaldamento lento o irregolare può causare l’accumulo di aria tra i strati del vetro, riducendo così l’efficacia del processo e allungando i tempi necessari per completarlo. Infine, nella fase di essiccazione degli strati di rivestimento, troppa convettione o un controllo insufficiente delle temperature può causare problemi legati alla qualità del rivestimento stesso.
Cosa è importante dal punto di vista tecnico
L’annullamento delle tensioni nel vetro tramite lampade a infrarossi richiede che lo spettro di emissione delle lampade corrisponda all’emissività del vetro e al tempo disponibile per il trattamento. Le lampade a onde corte in quarzo permettono una risposta rapida e intensa, utile per procedimenti di riscaldamento rapidi; invece, le lampade a onde medie e i dispositivi in fibra di carbonio permettono un riscaldamento più uniforme, utile per vetri più spessi o per processi di riscaldamento più lunghi. Regoliamo i dispositivi di emissione in modo che la densità di potenza rimanga costante su tutta la superficie del vetro. Il profilo termico viene definito grazie all’ottica e ai sistemi di controllo, e non a zone surriscaldate o fredde. La potenza prodotta viene regolata in kW/m², in modo da adattarsi alla velocità di produzione e allo spessore del vetro. Il sistema di controllo mantiene quindi la stabilità delle condizioni di riscaldamento entro tolleranze molto strette.
Perché funziona nei nostri processi
Nella piegatura del vetro, l’annullamento delle tensioni tramite lampade a infrarossi permette di ottenere una zona di riscaldamento precisa e localizzata, riducendo così il raffreddamento degli angoli del vetro e evitando difetti ottici. Per quanto riguarda la tempra, le lampade riducono i tempi di riscaldamento e migliorano l’uniformità della temperatura, facendo sì che il processo di tempra sia più preciso e riducendo il rischio di rottura del vetro. Nella laminazione di materiali come EVA/SGP/PVB, questo metodo accelera la fase di riscaldamento, mantenendo al contempo un flusso uniforme dei materiali, riducendo così i tempi totali del processo. Per quanto riguarda l’essiccazione degli strati di rivestimento, le lampade a infrarossi agiscono direttamente sulla superficie del rivestimento, riducendo l’accumulo di solventi e migliorando la qualità della superficie, senza surriscaldare il substrato.
I vantaggi
Grazie a questo approccio, si ottiene un tasso di successo maggiore nella prima fase di produzione, meno operazioni di correzione e una produzione più prevedibile.
Le sfide
Le lampade a infrarossi richiedono attenzione particolare riguardo alla distanza tra le lampade stesse, alla geometria dei riflettori e alle condizioni ambientali. Quando lo spessore del vetro o la sua emissività cambiano, è necessario verificare nuovamente il profilo di riscaldamento. È inoltre importante garantire una corretta distribuzione dell’energia termica, un adeguato raffreddamento e facilità di accesso per le riparazioni. La durata delle lampade diminuisce a causa degli shock termici ripetuti; pertanto è importante gestire i processi di riscaldamento e raffreddamento in modo controllato. Se tutto viene gestito correttamente, l’annullamento delle tensioni tramite lampade a infrarossi offre un riscaldamento stabile, con un consumo energetico inferiore rispetto ai forni a convettione tradizionali, e una risposta più rapida rispetto ai pannelli resistentivi tradizionali.