カーボンファイバーを使った中波・遠赤外線ヒーターについて話しましょう
ほとんどの人は、従来のタングステンコイルを使った加熱方法に慣れています。しかし、私たちはそれから離れて、カーボンファイバーを利用した加熱要素を使っています。
なぜでしょうか？それは、加熱には最適な条件があるからです。短波ランプは速く加熱できますが、深部まで熱が届きません。一方、遠赤外線セラミックスは深部まで熱を届けられますが、温まるのに時間がかかります。カーボンファイバーランプは、その中間的な特性を持っています。つまり、機械が十分に温まるのを待つことなく、必要な深さまで熱を届けることができるのです。
実際の動作原理
通常のワイヤーフィラメントを考えてみてください。それは細いため、ごくわずかな範囲で非常に高い温度になります。これが「ホットスポット」を生み出し、部品を損傷させる原因となります。
しかし、カーボンファイバーは違います。熱をより広い範囲に均等に散らすのです。また、2.0～4.0マイクロメートルの範囲で放射を行います。これは専門用語のように聞こえますが、実際には、熱がポリマーやコーティングの表面で跳ね返るのではなく、内部に浸透するということです。
実際の利用方法
これらの素子は、高純度の石英ガラスで包まれています。そうしないと、カーボンが酸化してしまい、使えなくなってしまいます。
もし、既存のハロゲンランプが使われているシステムにこれらを取り付ける場合、通常は問題なく使えます。ただし、動作の仕方は異なります。カーボンファイバーの熱的特性が異なるため、目標温度に到達するのがずっと早いのです。
注意すべき点としては、配線です。大量にこれらの素子を使用する場合は、電流値に注意が必要です。高出力のランプは多量の電力を消費するため、コンタクターに負担をかけます。
実際の現場での状況
実際、これらの装置は過酷な環境で使われます。カーボンファイバー自体は非常に安定していますが、石英ガラスは繊細です。工具の交換時に少しでも乱暴に扱うと、管が割れてしまいます。これはよくあることです。
また、コンベヤーの速度も適切に調整する必要があります。これらのランプは大量のエネルギーを放出するため、コンベヤーの速度が遅すぎると、部品の表面が焦げてしまいます。
そして、タングステンよりも反応が速いため、PIDコントローラーの設定を調整する必要があります。少し調整すれば、問題なく使えます。