ガラスのアニーリングに用いる超長波赤外線ヒーターの実態
2メートル以上もの長さのガラス管を加熱しようとすると、単純に普通のランプを使って済ますことはできないことがすぐにわかります。そんな簡単な話ではありません。
そのような長さの場合、常に温度の不均一さと戦わなければなりません。わずかな温度差があれば内部応力が生じ、その結果、ガラスが割れてしまいます。だからこそ、私たちはこの装置を一から設計しているのです。端から端まで、均一な加熱を実現することに重点を置いています。
電力制御の問題
長い管を使う際、計算が複雑になります。電力を強くすれば、石英の外殻が溶けてしまう危険があります。
通常は、高電圧を使用します。なぜかというと、それによって電流をコントロールできるからです。長いフィラメントに過剰な電流を流すと、電圧が下がり、加熱が均一でなくなってしまいます。最初の1センチメートルと最後の1センチメートルで同じ条件で加熱されるように、ワット数を調整するのに時間を費やします。
石英と「ストライピング」の問題
高純度の石英を使用します。正直、このような高温に耐えられるのは石英だけです。
しかし、本当のポイントは配置です。これらのランプは端から端までしっかりと固定されている必要があります。隙間があると、不均一な加熱が起こります。電源の能力に応じて、直列または並列に接続することもできますが、私は常にモジュール式の構造を推奨します。そうすれば、部品を交換する際にも楽になります。
作業現場への注意点
これらの装置は非常に強力ですが、同時に壊れやすいものでもあります。2メートルもの石英管は、まるで巨大なガラスの棒のようなもので、衝撃に弱いのです。
**どうか、取り付けブラケットを過度に締め付けないでください。**少し余裕を持たせておいてください。石英は熱くなると膨張します。ブラケットが硬すぎると、最初の加熱時に管が割れてしまいます。それは本当に悲しい光景です。
最後に、チューブの中央部分が最も高温になるため、冷却ファンがちゃんと機能しているかを確認してください。ランプのケースが自分自身の熱で壊れてしまっては困ります。