炭素繊維を使ったクォーツ式加熱要素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フィラメントを使った加熱装置に慣れています。確かにそれでも機能しますが、私たちはもうその時代を過ぎています。今では、高純度なクォーツ管の中に炭素繊維コンポジットを封入して使用しているのです。
その結果、迅速に加熱できる中波赤外線源が得られます。これは短波ハロゲンランプよりも幅広いスペクトルを持っており、そのため加熱される対象物に与える影響も大きく異なります。
なぜ炭素繊維が重要なのか
核心的な点は、炭素繊維が繊維の束であるため、電気的負荷を受ける表面積が大幅に増えることです。
すべての熱を1本の細くて壊れやすいワイヤーを通じて伝える代わりに、エネルギーが均等に分散されます。これは大変有利な点であり、通常タングステンフィラメントを破壊する原因となる「ホットスポット」を防ぐことができます。さらに、クォーツガラスは非常に頑丈です。このため、頻繁に電源をオン・オフしても、熱衝撃によってガラスが割れる心配はありません。
製造上の詳細
ケースとしては融合クォーツを使用しました。なぜかというと、赤外線の透過を妨げずに済むからです。
また、炭素繊維の電気抵抗は金属ワイヤーよりも低いため、より長い管を使用できます。必要な長さを得るために過度な電圧をかける必要がないので、電源装置への負担も軽減されます。接続部も標準的なものを使用しているため、既存の設備に簡単に取り付けることができます。
どのような場面で有用か、そうでないか
PETの成形や塗料の硬化、プラスチックの溶接など、重労働向けの作業に最適です。中波の熱は、短波の熱よりも材料の奥深くまで届きます。
しかし、注意点もあります。炭素繊維は強いですが、振動に弱いのです。もし機械が激しく振動する場合は、振動を吸収する支持具が必要です。そうしないと、繊維と導線の接続部分が疲労して壊れてしまいます。また、温度に関しても現実的に考える必要があります。これらの加熱装置では、タングステンのように瞬間的に極端な高温を生み出すことはできません。もし数ミリ秒以内に超高い熱密度が必要な場合は、この装置は適していません。