유리 제품을 소성할 때 발생하는 성가신 “차가운 부분”을 해결하는 방법
형태가 특이한 유리를 다룬 적이 있다면, 좁은 목부나 깊고 구부러진 바닥 부분 등으로 인해 겪는 어려움을 잘 알 것입니다. 심지어 고성능 CNC 가공기나 소성로를 사용해도 열이 항상 필요한 곳에 도달하지는 않습니다. 그 결과, 유리가 너무 차가워지는 “죽은 영역”이 생기게 되고, 바로 그곳에서 스트레스가 축적됩니다.
이 문제를 해결하기 위해 우리는 단파 적외선을 이용한 예열 램프를 사용합니다. 공기를 이용해 열을 전달하는 대신, 이 램프들은 방사 에너지를 직접 유리에 전달합니다. 이 방식만이 유리의 모든 부분에 적절한 열이 전달되도록 할 수 있습니다.
적절한 열량을 맞추는 방법
핵심은 작은 공간 안에 많은 에너지를 집약시키는 것입니다. 우리는 고밀도 텅스텐 필라멘트가 장착된 램프를 사용합니다. 왜냐하면 그렇게 함으로써 유리를 효과적으로 가열할 수 있으면서도, 램프를 유리에 너무 가까이 붙이지 않아도 되기 때문입니다. 물론, 이는 균형을 맞추는 과정입니다. 유리의 크기에 맞게 길이와 전압을 조절할 수 있지만, 너무 과도한 전력을 사용하면 유리가 손상될 수 있습니다. 따라서 전력 밀도와 컨베이어의 속도 사이에서 적절한 균형을 찾아야 합니다.
작동을 가능하게 하는 요소들
램프의 외피로는 고순도 석영을 사용합니다. 그 이유는 석영이 열을 흡수하지 않기 때문입니다. 석영은 적외선이 유리로 잘 전달되도록 해줍니다.
램프의 위치도 중요합니다. 우리는 여러 각도에서 램프를 배치하여 유리의 모든 면에 열이 전달되도록 합니다. 또한 램프가 결국 고장날 수 있으므로, 표준형 커넥터를 사용합니다. 그래야 고장난 램프를 교체하는 데 오랜 시간이 걸리지 않습니다.
장단점
적외선 램프의 가장 큰 장점은 속도입니다. 거의 즉시 켜지고 꺼집니다. 반면, 저항 코일의 경우는 가열하는 데 오랜 시간이 걸립니다. 따라서 작업 효율면에서 훨씬 유리합니다.
하지만 단점도 있습니다. 이 램프들은 매우 민감합니다. 전력이 변동하거나 전압이 급격히 변하면 필라멘트가 너무 빨리 손상될 수 있습니다. 그러므로 램프를 안정된 전원 공급 장치에 연결하는 것이 중요합니다. 이는 앞으로 발생할 수 있는 문제들을 줄여주는 작은 투자입니다.