曲げる際にガラスが割れないようにする方法
、加熱中にガラスが割れてしまうのは最悪の状況です。イライラするだけでなく、無駄も生じます。これは、温度が急激に変化して、素材がそれに対応できないために起こります。
精密な曲げ加工やフラッシュテンパリングを行う際には、熱衝撃と戦わなければなりません。この問題を解決するために、短波長の赤外線ランプや高反射率のケースを使用して、熱を必要な場所に的確に送り込みます。
鍵は速度です。
単にタイマーを設定して待っているだけでは不十分です。ゆっくりと加熱するのでは意味がありません。そのため、サイリスタ制御の電源装置を使用します。これにより、数十ミリ秒単位で出力を調整できます。
これは、スロットル切替器の強化版と考えればわかりやすいでしょう。
もし出力が一定であれば、ガラスの表面は焼けてしまいますが、中心部分は冷たいままです。この差が原因でガラスが割れてしまいます。出力を素早く調整することで、ガラスが均等に膨張し、応力やひび割れが発生しません。
熱が逃げないようにする
単独で使われるランプは実際にはかなり無駄が多く、エネルギーの半分が空気中に失われてしまいます。これを解決するために、研磨されたアルミニウムや金メッキされた反射板を使用して、赤外線を再びガラスに戻します。
そうすることで、焦点が絞られ、曲げる部分に集中した熱が加わります。
また、形状も重要です。放物線状の曲面を利用することで、エネルギーがガラスに90度の角度で当たります。これにより、熱がワークピース内に留まり、機械のフレームに漏れ出ることがありません。
実際の製造における課題
問題は、これだけの赤外線エネルギーを使うと、大量の熱が発生し、その全てがガラスに伝わるわけではないということです。ランプのケースも非常に熱くなります。
冷却ファンや水冷装置を十分に備えなければ、反射板のコーティングが劣化してしまいます。そうなると「ホットスポット」が発生し、再びガラスが割れてしまいます。
最後に、標準的なケーブルは使わない方が良いです。通常のケーブルは、曲げる際の放射熱で溶けてしまいます。高温に耐えられるケーブルを使用しましょう。また、効率を上げるためには焦点距離を狭く保ちますが、空気が流れるための余裕も必要です。