왜 일관된 성능을 가진 적외선 램프가 유리 제품들이 폐기되는 것을 막아주는지
오븐의 온도가 조금만 달라져도 유리 제품들이 모두 깨져버린 적이 있나요? 정말 끔찍한 상황입니다.
보통 이런 문제는 온도 차이 때문에 발생합니다. 오븐의 한쪽 면의 온도가 다른 쪽보다 10°C 정도 높으면, 유리에 내부 응력이 생깁니다. 그러면 결국 모든 것이 부서집니다. 이런 현상은 대량 생산 시에 자주 발생합니다. 대부분의 사람들은 단순히 “온도를 더 높이면 된다”고 생각하지만, 그렇지 않습니다. 더 많은 열이 필요한 것이 아니라, 일관된 열이 필요한 것입니다.
“일반적인” 적외선 램프의 문제점
일반적인 적외선 램프는 성능이 그다지 좋지 않습니다. 보통 출력의 변동폭이 5% 이상입니다. 큰 크기의 소성 튜브에서는 이러한 작은 차이들이 저온 구역으로 작용합니다.
일관된 성능을 가진 램프를 사용하면 이러한 문제를 해결할 수 있습니다. 배열된 각 램프가 동일한 와트수와 스펙트럼 출력을 내므로, 유리는 모든 곳에서 동시에 소성됩니다. 이는 큰 도움이 됩니다. 게다가 오븐을 과도하게 작동시킬 필요도 없으며, 그 결과 제품을 더 빨리 생산할 수 있습니다.
왜 단파 적외선이 최선인가
우리는 단파 적외선을 사용합니다. 왜냐하면 단파 적외선은 표면에만 머물지 않고 유리 속으로 빠르게 침투하기 때문입니다. 그래서 열 전달이 거의 즉시 이루어집니다.
하지만 단점도 있습니다. 이러한 높은 열 밀도는 전기 시스템에 부담을 줍니다. 고출력의 램프를 사용할 경우, 컨택터와 배선이 최대 전류를 견딜 수 있는지 반드시 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 전압 강하가 발생하여, 그동안 투자한 모든 노력이 수포로 돌아갑니다.
균형을 맞추는 방법
일관된 성능을 얻으려면 약간의 조정이 필요합니다. 높은 정밀도를 가진 램프는 좋지만, 너무 민감합니다. 설비의 전력 공급이 불안정해지면 램프의 성능에 영향을 줍니다. 따라서 안정적인 전력 공급이 필요합니다.
우리는 이러한 램프와 함께 PID 컨트롤러를 사용하는 것이 가장 효과적이라는 것을 알아냈습니다. 이렇게 하면 유리가 목표 온도에 도달한 후에도 그곳에 오랫동안 머물러 있으면서 스트레스를 해소할 수 있습니다.