유리 내부의 그 성가신 ‘차가운 부분’을 해결하는 방법
복잡한 형태를 가진 과학용 유리제품들을 다룬 적이 있다면, 그 ‘치명적인 영역’ 때문에 겪는 고민을 잘 알 것입니다.
유리제품을 오븐에 넣고 기다리지만, 과연 고르게 가열될지는 알 수 없습니다. 일반적인 히터들은 그런 어려운 부분들을 제대로 가열하지 못합니다. 그 결과 유리가 적절한 온도에 도달하지 못해 내부 스트레스가 생기고, 결국 유리가 깨져버립니다. 정말 답답한 상황입니다.
그래서 우리는 단파 적외선 램프를 사용합니다. 이 램프는 공기를 가열하는 대신, 에너지를 직접 유리 속으로 전달합니다.
복잡한 형태의 유리도 문제없음
대부분의 히터들은 대류 방식을 사용하는데, 이는 사실상 뜨거운 공기를 주변으로 움직이게 하는 방식입니다. 문제는 공기가 움직이는 속도가 느리다는 점입니다. 공기는 좁은 부분이나 용기의 깊은 곳으로 들어가는 것을 싫어합니다.
반면 적외선은 직선으로 움직입니다. 따라서 우리는 열을 유리 주위에 ‘감싸는’ 것이 가능합니다. 램프의 각도를 조절함으로써, 유리의 낮은 부분이나 구부러진 부분을 정확하게 가열할 수 있습니다. 더 이상 유리의 중심부가 충분히 뜨거워서 깨지지 않는지 걱정할 필요가 없습니다.
장비 선택
이러한 램프들을 위해서는 고순도의 석영관을 사용하는 것이 좋습니다. 그래야만 반복적인 가열 과정에서도 문제가 생기지 않습니다.
오븐의 구조에 따라 R7s나 SK15 커넥터를 사용해야 합니다. R7s는 간단히 끼워넣기만 하면 되므로, 복잡한 작업 없이 기존 장비를 교체할 수 있습니다.
주의해야 할 점은 전력과 전압을 전원 시스템에 맞게 설정하는 것입니다. 그렇지 않으면 램프가 금방 손상될 수 있습니다.
또한, 과도한 에너지를 사용하지 않도록 주의해야 합니다. 너무 많은 에너지를 특정 부분에 집중시키면 유리가 변형될 수 있습니다. PID 컨트롤러를 조정하여 램프의 반응 속도를 잘 조절해야 합니다.
장단점
적외선은 매우 빠릅니다. 세라믹 히터보다 훨씬 빠르죠. 하지만 이 빠른 속도는 장점일 수도 있고 단점일 수도 있습니다. 센서가 잘못된 위치에 있으면 온도가 급격하게 변할 수 있습니다.
또한, 그 많은 열은 어딘가로 배출되어야 합니다. 쿨링 팬이 제대로 작동하여 오븐 내부의 열을 제거할 수 있도록 해야 합니다. 그렇지 않으면 회로가 손상될 수 있습니다.