アニーリング時にガラスが割れないようにする方法
最悪の状況と言えば、何時間もかけて作業を行ったにもかかわらず、アニーリング中にガラスが割れてしまうことです。これは、ガラスの表面と内部で加熱・冷却の速度が異なるために起こります。この内部での力のバランスの不均衡が応力を生み出し、最終的にはガラスが壊れてしまいます。
ほとんどの工場では、この問題を解決するために一般的なIRランプを使用します。しかし、実際には、そのランプから放出されるエネルギーの波長は、ガラスが吸収しないか、反射してしまうものです。その結果、表面だけが熱せられ、内部は冷たいままになります。これがガラスが割れる原因です。
適切な波長を選ぶことが重要
重要なのは、熱がガラスの内部に効果的に浸透するようにすることです。
各種のガラスにはそれぞれ固有の特性があります。使用する添加剤やドーパントによって、ガラスは特定の波長のエネルギーしか吸収しません。もしランプが2.0マイクロメートルの波長で光を放出しているのに、ガラスが3.5マイクロメートルの波長でのみエネルギーを吸収する場合、電力を無駄に消費し、表面が過度に熱くなってしまいます。
私たちは、波長を調整して、ガラスがエネルギーを吸収しやすい状態にします。そうすれば、エネルギーはガラスの内部に深く浸透し、核心部と表面が同時に加熱されます。こうすれば、熱衝撃もなく、割れも起こりません。
問題点とその対処法
もちろん、これには代償があります。このような精度を得るためには、フィラメントの材料を変更したり、クォーツケースに特殊なコーティングを施す必要があります。
また、熱がより集中するため、単純に装置を接続するだけでは不十分です。コンベヤーの速度や冷却ゾーンをチェックする必要があります。もし、ガラスの移動速度を調整せずに、狭い範囲に多くのエネルギーを与えてしまうと、アニーリングの適切なタイミングを逃し、再び同じ状況に戻ってしまいます。
なぜこれが重要なのか
波長を適切に調整すれば、ガラスの化学的特性と戦うのではなく、それを活用することができます。
その結果、エネルギーの無駄遣いがなくなり、電気代も削減できます。廃棄物も減少します。また、薄い部分が厚い部分に比べて急激に冷えてしまうという問題も解消されます。
単純にうまく機能するのです。