赤外線カーボン発光体の仕組みを理解しよう
まず、カーボン発光体について説明しましょう。基本的には、石英管の中に入っているカーボン繊維製の加熱素子のことです。
素晴らしい点は、これらの発光体が従来の金属コイルのように振る舞わないことです。カーボンフィラメントは温度が低く保たれる一方で、中波から長波の赤外線を多く放出します。これは、表面だけを焼き付けて内部が冷たくなってしまうのではなく、熱を材料の奥深くまで届けたい場合に大変有効です。
出力の問題
スペックを決定する際には、1センチメートルあたりのワット数が重要になります。高電圧を使用すれば、より小さな空間に多くのエネルギーを込めることができます。つまり、必要な加熱管の数が減り、設備も整理しやすくなります。しかし、問題点もあります。高ワット数の加熱管は、起動時に大きな負荷がかかります。電源がその急激な電流に対応できなければ、問題が発生します。
自分自身を守るためにも、SCR式の電力制御器を使用しましょう。そうすれば、スイッチを入れた瞬間にフィラメントが破壊されることはありません。
構造と接続方法
その石英製のケースは単なる見た目のためのものではありません。カーボンが酸化して壊れるのを防ぐ役割もあります。時には、ガラス表面に薄膜コーティングを施すこともあります。これにより、熱の分布を調整したり、化学物質の影響を防いだりできます。
プラグについては、R7やSK15タイプのコネクタを使用します。なぜかというと、これらのコネクタは信頼性が高いからです。ランプが壊れても、配線を分解したりシャーシを再構築したりすることなく、数分で交換できます。非常に簡単に取り替えられます。
実際の課題
PETの成形や塗料の硬化、プラスチックの溶接など、さまざまな場面でこの装置が使われています。セラミックヒーターに比べて、急速に温度が上がります。しかし、反面、石英はガラスなので、衝撃を受けると破損してしまいます。もし作業場が振動が多い場所や、何かが投げられる可能性がある場所なら、必ず保護装置を設置しましょう。そうしないと、少しの衝撃で発光体が壊れてしまいます。最後に、ワークピースと発光体の距離にも注意しましょう。発光体が近すぎると、何が起こったのか気づく前に基材が過熱してしまいます。