複雑な形状をしたガラス製品のアニーリング時に発生する「冷たい部分」を解消する方法
難しい形状をしたガラス製品をアニーリングする際に、「冷たい部分」ができてしまった経験はありませんか？とてもイライラしますよね。そのような形状の場合、まるで障壁のように作用して熱が到達しなくなり、ガラス内部に応力が残ってしまいます。通常の対流式オーブンでは、そうした場所には熱が届きません。
だからこそ、透明な石英製の赤外線管を使用するのです。熱風が適切な場所に行くのを待つのではなく、放射熱によって直接その場所に熱を送り込むのです。
熱が実際にどのようにして届くのか
透明な石英の特徴は、短波長の赤外線が管壁を通過してしまい、吸収されない点です。一方、コーティングされた管の場合は熱が反射されがちですが、透明な石英管は集中したビームを放ちます。
これらの管を様々な角度から配置すれば、あらゆる方向からガラスに熱を与えることができます。これにより、空気による加熱ではうまくいかない場所でも熱が届きます。
使用する部品の選び方
アニーリングに必要な極端な温度にも耐えられる高純度の融成石英を使用しましょう。限界まで使っても、依然として強く透明な状態を保ちます。
ただし、注意が必要です。この素材は非常に壊れやすいのです。もし工場内に振動が多い場合は、単純に固定するだけではいけません。緩衝機能のある取り付けブラケットを使用しましょう。途中で石英管にひび割れが入ってしまうのは避けたいですよね。
レイアウトの設定
一つの熱源に頼るのは間違いです。うまくいきません。代わりに、異なる高さや角度で管を配置し、立体的な熱分布を作り出しましょう。これにより、ワークピースを赤外線エネルギーで包み込むことができます。
もう一つ、ワット数にも注意しましょう。高出力の管は大量の熱を発します。もしパワーを上げすぎて、キルンの換気が不十分だと、管の端部が壊れたり、接続部が損傷したりしてしまいます。
そして何よりも、高温用の配線を使用しましょう。絶縁体が石英のシール部分の近くで溶けてしまうのは避けたいですから。