なぜ、ご使用の赤外線ランプがガラスが割れる原因になっているのか
もし、大量のガラス管を一度に切断する作業を経験したことがあるなら、均一でない加熱処理がいかに厄介かがわかるでしょう。廃材を見てみると、一部の管は応力によって割れてしまい、一方で他の管は過度に加熱されてしまっています。
多くの人は、設定値が間違っていると思ってPIDコントローラーをいじり始めます。しかし実際には、問題はハードウェアにあります。
実は、赤外線ランプが出す熱量に5％や10％の差があるだけで、全体の温度分布が変わってしまいます。
「十分に近い」という考え方の問題点
赤外線加熱では、均一性が非常に重要です。それは、タングステンフィラメントの巻き方にかかっています。もし、フィラメントの間隔が1ミリメートルでもずれていると、熱の集中した部分ができてしまいます。ガラス切断において、このような熱の集中は大きな問題です。それによってガラスが不均等に軟化し、冷却時に管が曲がったり割れたりしてしまいます。
だからこそ、私たちは極めて厳格な精度でランプを製造しています。各管が同じワット数を出すようにしているのです。10個のランプを使っても、それらは別々の電球として機能するのではなく、1つの均一な熱源として機能します。
力と問題点
高ワット数の短波ランプは、迅速に所定の温度に到達させるのに優れています。しかし、その力には代償が伴います。大量のエネルギーを小さな石英ケースを通して送ると、ランプの端部分に大きな負荷がかかります。取り付けブラケットにも注意が必要です。もしブラケットがガラスを圧迫してしまうと、ランプは予想よりも早く壊れてしまいます。
「交換して祈る」のやり方をやめましょう
私たちも皆、こんな経験をしたことがあります。ランプが壊れたので、仕様表上「十分に近い」と思われる代替品を使います。しかし、それは悪手です。ワット数が合致していても、スペクトルが異なれば、ガラスが熱を吸収する方式も変わってしまいます。そうなると、バッチ間の安定性が失われてしまいます。
正確な出力を持つランプを使えば、推測に頼る必要はありません。ランプが壊れるたびに、毎回タイマーや温度を再調整する必要もありません。安定したプロセスが保たれ、何千回もの使用が可能になります。