なぜ、高速応答型の赤外線ランプがガラスのアニーリングに不可欠なのか
もし、連続式のガラス管製造ラインを運用しているのであれば、熱伝達の遅れがどれほど問題になるかご存知でしょう。加熱要素がなかなか温まらない、またはラインの速度が変わっても対応できないという状況は最悪です。そうなると、ガラスに不均一な応力が生じ、最終的には割れたガラス管が大量に出てしまいます。
そのため、私たちは短波長赤外線ランプを利用しています。部屋中の空気を温めるのに時間を無駄にする代わりに、このランプはエネルギーを直接ガラスに照射します。これにより、効率的に加熱が行えます。
加熱タイミングの調整
一般的なヒーターは「熱容量」が大きすぎます。つまり、スイッチを切った後も長い間高温状態が続くのです。これは非効率的です。
私たちは、ハロゲンを内包した石英ランプを使用しています。このランプは、電源を入れた瞬間からすぐに最大出力に達します。これにより、実際の状況に応じて加熱量を調整できます。ラインの速度が上がれば、ランプも即座に出力を上げてアニーリングの条件を維持します。一方、ラインが停止した場合は、加熱量がすぐに下がります。つまり、ベルトが一時的に停止しても、ガラスが過剰に加熱されて変形する心配はありません。
狭いスペースでも強力な加熱が可能
オンライン式のアニーリングでは、限られたスペースで作業しなければなりません。大きなオーブンを設置するスペースがないため、多くの熱を短いトンネル内に集中させる必要があります。
これを実現するために、高電圧方式を利用しています。これにより、高い出力密度を得られますが、建物内のブレーカーが壊れるほどの電流は流れません。
また、内部の高温に耐えるために、すべての部品を石英で覆っています。さらに、これらのランプは簡単に交換できるように設計されています。ガラス管が壊れても、すぐに交換すればよく、再調整に半日も費やす必要はありません。
ただし、冷却も重要
問題は、これらのランプが莫大なエネルギーを放出するという点です。ガラスが熱を吸収している間、ケースや反射板はその反射される放射熱によってダメージを受けます。
冷却ファンやヒートシンクを怠ってはいけません。空気の流れが悪ければ、装置が変形したり、配線が壊れたりする危険があります。空気の流れを保つことで、ガラス管がフル稼働している間も、電子機器は安定した状態を保てます。