Как избавиться от «холодных зон» при производстве сложных стеклянных изделий
Если вы когда-либо работали с стеклянной посудой, имеющей множество тонких изгибов или глубоких углублений, то знаете, какое это беспокойство — наличие так называемых «температурных зон без тепла». Вы помещаете изделие в печь для отжига, но горячий воздух просто не может достичь этих сложно доступных мест. Это очень раздражает. Кажется, что все изделие нагревается, но скрытые углы остаются холодными, и именно там начинаются проблемы.
Мы решаем эту проблему с помощью ламп с коротковолновым инфракрасным излучением. Вместо использования воздуха для передачи тепла, инфракрасное излучение проникает прямо через поверхность стекла. Таким образом тепло распределяется равномерно по всему объему стекла. Это значит, что ядро и поверхность стекла нагреваются одновременно. Больше нет необходимости гадать.
Чтобы полностью устранить «холодные зоны», нужна достаточная мощность. Мы используем лампы с высокой мощностью и настраиваем напряжение так, чтобы тепло могло достичь даже самых сложно доступных мест. Но одной лампы недостаточно. Мы располагаем их в нескольких направлениях. Это похоже на использование нескольких прожекторов, направленных одновременно на одну точку. Таким образом мы закрываем «пробелы», в которых стекло может слишком быстро охладиться. Таким образом мы предотвращаем внутренние напряжения, которые приводят к появлению трещин.
Для создания таких ламп мы используем кварц высокой чистоты. Почему? Потому что быстрые циклы нагрева очень серьезны для стекла, а кварц может выдерживать такие нагрузки без повреждений. Мы также настраиваем покрытие ламп под конкретный тип стекла. Все зависит от длины волны излучения. Если лампа и стекло не совместимы друг с другом, то электроэнергия тратится впустую на нагрев стенок печи, а не самого изделия.
Но есть и другие проблемы. Если использовать лампы с мощностью 2000 Вт и более, то электроника будет сильно нагреваться. Если не обеспечить правильную вентиляцию, то моторы ламп сгорят. Это довольно просто. Также нужно контролировать расстояние между лампой и стеклом. Если лампа слишком близко к стеклу, возникают «горячие точки». Через минуту вы пытаетесь устранить проблему в одной зоне, а через мгновение изделие уже деформируется из-за перегрева одной точки. Это требует тщательного балансирования, но когда это удается сделать, результаты становятся значительными.