なぜ、オンラインガラスアニーリングには高速応答型の赤外線が最適なのか
もし、これまでにガラスの加工をしたことがあるなら、内部応力という問題をよく知っているはずです。温度の調整を間違えると、ガラスが割れてしまい、せっかくの努力が水の泡になってしまいます。
従来の窯は優れていますが、速度が遅いのが欠点です。連続生産を行う場合、全ての工程を停止して巨大な窯が温まるのを待つわけにはいきません。だからこそ、短波長の赤外線ランプを利用するのです。これにより、数秒以内に目標の温度に到達します。数分ではなく、数秒です。
つまり、成形からアニーリングへと直接移行でき、生産の流れを途切れさせることがありません。
赤外線の働きの仕組み
赤外線の特徴は、ガラスの周囲の空気を温める必要がないという点です。直接、ガラス自体を加熱するのです。エネルギーが直接伝わるため、迅速に温度が上昇します。これが「オンラインアニーリング」が実現可能になる理由です。コンベヤー上を移動する間も、一定の温度勾配を保つことができ、急激な温度変化による衝撃を避けることができます。
詳細な設定について
大量生産のために十分な熱を得るには、高出力の石英素子が必要です。ただし、これらの素子は多量の電力を消費します。そのため、高電圧で動作させることで、長いヒーターライン全体での大きな電流の流れを防ぎます。
しかし、このような集中した熱は、反射板に悪影響を与えます。反射板が汚れたり傷ついたりすると、効率が低下し、ランプの寿命も短くなります。また、熱の集中により、ガラスが変形することもあります。光学部品を清潔に保つことが重要です。簡単な作業ですが、多くのトラブルを避けるためには不可欠です。
工場での導入方法
最良な点は、これらのランプは既存の加熱素子とほぼ互換性があるということです。標準的な接続端子を使用しているため、配線も簡単です。
また、ほぼ瞬時に反応するため、サーミスタを使ったPIDコントローラーと直結させることができます。これにより、ガラスが加熱ゾーンに入った瞬間にシステムが反応します。必要なタイミングで、正確な温度を得ることができます。