安全性の高いガラスを扱う際に直面する熱衝撃の問題
もし、安全性の高いガラスを扱ったことがあるなら、強化処理を行う直前にガラスが割れてしまうという悪夢を知っているはずです。これは主に温度の問題です。切断時に適切な温度を保てないと、ガラスは簡単に壊れてしまいます。
そうした事態を防ぐために、私たちは短波赤外線ランプを利用します。ここで重要なのは「瞬間的な強化処理」です。つまり、集中した熱をガラスに当てて、速やかに特定の熱勾配を作り出すのです。
秘密は速度にあります。
熱衝撃が起こるのは、ガラスの表面が内部よりも極端に高温になったり、温度が均一でない場合です。ゆっくりと加熱する対流式オーブンでは、この問題を解決できません。
私たちはサイリスタ制御を利用しています。これにより、赤外線ヒーターの出力を数ミリ秒以内に調整できます。つまり、ほぼ瞬時に対応できるのです。ガラスが動いた瞬間に、適切な温度を維持することができます。
次に、使用する機器についてです。
私たちは高出力のハロゲンクォーツ管を使用しています。これは普通の電球とは異なり、短波長の光がガラスの中に直接届き、分子構造にエネルギーを与えます。
ここでは高いパワー密度が必要です。1インチあたりの出力が十分でないと、ガラスはヒーターが十分に温まる前に通り過ぎてしまいます。
また、プロのアドバイスとして、接続部品にも気を配る必要があります。高周波スイッチングによってアークが発生する可能性があるからです。さらに、生産ラインは振動するため、配線が緩むと、ヒーターがソケットから外れてしまいます。
大きなトレードオフです。
問題は、これらの高強度のヒーターが大量の放射熱を発生させる点です。ガラスには良いですが、他のものにとっては悪影響を及ぼします。
もし、加熱用のパワーにばかり予算を費やし、換気システムを忘れてしまったら、制御用の電子機器が破損してしまいます。つまり、バランスを取る必要があるのです。適切な冷却システムを用意しなければ、機械は修理に時間を費やすことになります。