복잡한 형태의 유리 제품에서 발생하는 ‘차가운 부분’을 해결하기 위해
열처리 오븐을 사용해본 사람이라면 ‘차가운 구역’이라는 문제를 잘 알고 있을 것입니다. 이런 문제는 보통 좁은 목 부분이나 넓고 퍼진 가장자리 부분에서 발생합니다. 일반적인 대류식 가열 방식으로는 그런 좁은 곳까지 열을 전달할 수 없습니다. 오븐에서 나와 다시 돌아보면, 용기에 불균일한 응력이 생기거나, 더 심한 경우 중앙에 균열이 생긴 것을 발견하게 됩니다.
그래서 우리는 반응 속도가 빠른 적외선 램프를 사용하기 시작했습니다. 이 램프들은 공기가 닿지 못하는 곳까지 열을 전달해줍니다.
열이 실제로 어떻게 작동하는가
공기 기반의 시스템은 속도가 느립니다. 반면 적외선 램프는 방사능을 이용하기 때문에 다릅니다. 우리는 특히 단파 방사능을 선택하는데, 이는 열이 유리 표면에 부딪혀 반사되는 대신 유리 내부로 침투하기 때문입니다.
이러한 램프들을 여러 각도로 배치함으로써, 평소에 차가워 있는 ‘그림자 지대’까지도 열을 전달할 수 있습니다. 속도도 매우 빠릅니다. PLC가 온도 상승을 요구하는 순간, 램프는 몇 밀리초 만에 최대 출력으로 작동합니다. 공기가 따뜻해질 때까지 기다릴 필요가 없습니다.
준비해야 할 사항들
우리는 많은 열을 견딜 수 있는 장비를 만듭니다. 오븐의 크기에 따라, 특수 코팅이 된 석영 커버를 사용하여 방출 스펙트럼을 조절합니다. 중요한 것은 램프의 파장이 사용하는 유리의 종류와 일치해야 한다는 점입니다. 그렇지 않으면 전력만 낭비될 뿐입니다.
전선 연결도 꽤 간단합니다. 우리는 표준 R7나 Sk15 커넥터를 사용합니다. 이들은 튼튼해서 컨베이어가 움직일 때도 느슨해지지 않습니다. 또한, 가속 속도를 유지하기 위해 더 높은 와트수의 램프를 사용하기도 합니다.
단점들
물론 모든 문제를 해결할 수 있는 완벽한 해결책은 없습니다. 고강도 적외선도 모든 문제를 해결해주는 것은 아닙니다. 너무 오랫동안 같은 위치에 놓아두면 유리 표면이 타버릴 수 있습니다. 벨트의 속도와 램프의 출력을 정확하게 조절해야 합니다.
또 하나, 고출력 램프는 많은 열을 발생시킵니다. 만약 캐비닛의 냉각 시스템을 제대로 설계하지 않으면, 제어 릴레이가 손상될 수 있습니다. 이는 사소한 문제처럼 보일 수 있지만, 화요일 오후에 전체 생산 라인이 멈출 수도 있는 문제입니다.