炭素繊維を迅速に硬化させる方法
もし、これまでに炭素繊維上の樹脂を硬化させようとしたことがあるなら、その大変さはご存知でしょう。一般的なヒーターでは不十分です。加熱するのに時間がかかり、しかも熱が繊維の奥深くまで伝わらないことが多いのです。これは生産ラインの大きなボトルネックとなり、正直、非常にイライラします。
私たちは、カスタム製の短波赤外線ランプを使ってこの問題を解決しています。このランプは、部屋全体を温めるのではなく、熱を直接コーティング部分に送り込みます。そうすることで、化学反応がほぼ瞬時に起こり、繊維自体が損傷することはありません。
速さの秘訣
「瞬時」に硬化させるために、非常に短い石英管に大量の電力を供給します。これはエネルギーを集中させるという仕組みです。こうすることで、炭素繊維が数分ではなく、数秒で硬化します。
コンベアの速度に合わせて、電圧やワット数を調整します。もしコンベアの速度が速ければ、材料がランプの下に通過する瞬間に最適な温度に達する必要があります。
ただし、注意点があります。これらのランプは非常に熱くなります。冷却ファンやケースを十分に用意しないと、反射板が変形してしまいます。
材料に関する詳細
私たちは高純度の石英ガラスを使用しています。これは熱衝撃に耐えられるからです。
また、発光スペクトルを変えるために、特別なコーティングを施すこともあります。そうすることで、樹脂がエネルギーを吸収し、炭素繊維がそれを反射するのを防ぎます。
配線については、R7sやSk15といった業界標準の規格を使用しています。これらは接続が簡単で、何よりも、一日中稼働しても溶けることはありません。
ご自分の工場での利用方法
最良の点は、これらのランプは古くて性能の悪いヒーターの代わりに使えるということです。目的を絞った短波照明を使用することで、硬化オーブンのサイズを小さくすることができます。そうすると、硬化速度が向上し、最終製品の重量も軽くなります。
ただし、デメリットとして、これらのランプは中波型のものほど長持ちしません。しかし、1シフトあたりに処理できる量が大幅に増えるので、数個のランプを交換するコストは些細なものに思えます。