ガラスの焼成時に発生する、あの厄介な「寒い部分」をどうにかする方法
複雑な形状のガラスを扱ったことがある人なら、その苦労はよくわかるでしょう。オーブンから取り出したガラスが完璧だと思っても、何らかの角や細い部分が十分に加熱されていないせいでひび割れが生じてしまいます。
これを「熱的に低温な領域」と呼びます。要するに、ガラスの形状が原因で熱風が届かず、内部に応力が生じ、多くの材料が無駄になってしまうのです。通常の対流式オーブンでは、そうした隠れた隙間には熱が届きません。
そこで役立つのが赤外線ランプです。空気を利用する代わりに、直接放射熱を使って、その低温な部分を直接加熱するのです。
実際の仕組み
太陽光を例に考えてみましょう。空気を利用した加熱は、まるで暖かい風のようなものです。心地よいですが、必ずしもすべての場所に熱が行き渡るわけではありません。一方、赤外線ランプは電磁波を放出し、複雑な形状の物体の中の隙間にも熱を届けることができます。
短波または中波の石英管を使えば、まるでガラスを温かい布で包むような効果が得られます。つまり、深い部分や細い部分も均等に加熱され、他の部分を過度に加熱する必要がなくなります。
機器に関する詳細
一般的には高純度の石英管を使用します。なぜかというと、急に電源を入れたり切ったりしても壊れにくいからです。
炉内のスペースに応じて、適切なワット数を選択する必要があります。スペースが狭い場合は、より高いワット密度のランプを使用しましょう。そうすれば、必要な熱を得つつ、使用するランプの数を減らすことができます。
ちなみに、古いランプを交換する際は、必ず配線を確認してください。高ワット数のランプは多くの電流を消費します。配線が細すぎると、故障してしまいます。これは簡単なミスですが、大変な問題につながります。
利点とデメリット
赤外線ランプの最大の利点は、瞬時に加熱できる点です。スイッチを入れるだけで、数秒で所定の温度に達します。巨大な空気の塊が温まるのを待つ必要はありません。
しかし、デメリットもあります。それは「視線の範囲」です。ランプがガラスを見ることができなければ、加熱することができません。
これを解決するためには、1つや2つのランプだけを使うのではなく、複数の角度からランプを配置しましょう。そうすれば、影ができず、すべての曲面が均等に加熱されます。ただし、ランプが増えると、炉内に熱が溜まりやすくなります。そのため、ファンや断熱材がしっかりしていることが重要です。さもないと、新たな問題が発生するでしょう。