ガラスのひび割れを防ぐ：熱衝撃に対処する方法
もし、ガラス容器の製造に携わったことがあるなら、その苦労はご存知でしょう。ちょうどガラスが成形されたばかりのときに、アニーリングの過程で破損してしまいます。本当にイライラしますよね。通常、これは温度が急激に下がったり、熱がガラス全体に均等に当たらず、ガラスに応力がかかって弱くなるために起こります。
これを防ぐために、私たちは短波長の赤外線加熱を利用します。なぜかというと、非常に速いからです。つまり、瞬時にエネルギーを制御できるのです。そうすれば、温度が変化したときにガラスが壊れるのを防げます。
迅速なエネルギー制御のコツ
熱衝撃とは、ガラス壁の一部が他の部分よりもはるかに高温になることです。これを解決するには、数ミリ秒以内に温度を調整できる熱源が必要です。
そのために、私たちはハロゲンを充填した石英管を使用します。古くからある抵抗式ヒーターのように、温まるのに時間がかからないのです。また、サイリスタやSCRコントローラーを使って、エネルギーを柔軟に調整できます。これにより、ガラスが急激に膨張して破損するのを防げます。
内部の仕組み
これらの装置は、高出力のフィラメントを使用して作られています。これにより、装置はコンパクトになりつつも、強力な熱を発生させることができます。
工業用の設備では、R7sやSK15のコネクタを使用します。機械が動いている間に電気接点が緩んでしまうと、問題が発生します。また、石英管の表面にコーティングを施すこともあります。これにより、エネルギーが直接ガラス表面に当たり、周囲の空気に無駄に熱が逃げないようになります。
デメリット（必ずしも伝えられないこと）
高出力の赤外線ランプは正確ですが、消費電力も大きいです。400Vの高出力ランプを使用する場合、配線やコンタクターは十分に強固でなければなりません。また、反射器の状態にも注意が必要です。もし反射器にほこりや傷がつくと、熱の分布が乱れてしまいます。その結果、容器に「低温部分」ができ、熱負荷が不均一になるため、ランプが早く消耗してしまいます。反射器を清潔に保つことで、装置の寿命を延ばすことができます。