グラスのアニーリングを正しく行うために（失敗を避ける方法）
実験用のグラスを扱う際、完璧な製品と、高価な破片の山との間には、ごくわずかな違いしかありません。 これは通常、内部応力が原因です。成形過程でグラスには tensionが生じます。もし急激に冷却したり、少しでも不均一に冷却したりすると、グラスが割れてしまいます。そこで、高精度な赤外線装置を使ってこの問題を解決します。
なぜ0.1℃という精度が重要なのか
グラスには「最適な温度」、つまりアニーリング点があります。そこでは内部応力が解消されますが、グラスの形状は保たれます。 もしヒーターの温度が数度でも変動すれば、その応力が材料に残ってしまいます。私たちは、グラスの形状を正確に維持するために、赤外線装置の温度を0.1℃以内に保ちます。推測する必要はありません。 一般的な抵抗式ヒーターは反応が遅すぎます。熱伝達に時間がかかります。一方、赤外線装置は直接グラスに作用します。PID制御を組み合わせることで、温度の変動を防げます。変動がないということは、熱衝撃もなく、実験中に故障することもありません。
加熱の均一性を保つコツ
私たちは短波長の赤外線装置を使用します。これにより、グラスの内部までしっかりと加熱できます。表面だけを温めるのではなく、グラス全体を均一に加熱するのです。 ヒーターの配置には多くの時間を費やします。もし、グラスの一方が他方より2℃でも低ければ、Tensionが生じます。そして、冷却を始めるとすぐにひび割れが発生します。
製造時の注意点
高精度な赤外線装置を使用するには、非常に厳格な条件が求められます。 0.1℃という精度を維持するためには、電源が非常に安定している必要があります。電圧の変動があると問題になります。安定したDC電源や高性能なSCRコントローラーを使用して、温度の変動を防ぎます。そうしないと、赤外線装置の高精度さは無駄になってしまいます。 また、遮蔽も忘れてはいけません。これらの装置は強力な放射熱を放出します。もしケースがその負荷に耐えられなければ、センサーが損傷してしまいます。そうなると、再び温度が変動し、最初からやり直しになってしまいます。