매우 두꺼운 유리를 절단하는 것은 기계에 있어서 큰 골칫거리입니다. 한 번이라도 시도해본 사람이라면 그 느낌을 잘 알 것입니다. 유리가 절단 휠과 마찰을 일으키기 때문에, 제대로 절단하려면 기계에 더 힘을 가해야 합니다.
그 결과는 무엇일까요? 엔드밀이 아주 짧은 시간 안에 망가지게 됩니다.
우리는 이 문제를 해결하기 위해, 절단하기 직전에 해당 부분을 미리 예열하는 단파 적외선 램프를 사용했습니다.
왜 이 방법이 효과적일까요? 일반적인 히터는 표면만을 따뜻하게 만들 뿐이어서 두꺼운 유리를 절단하는 데는 별로 도움이 되지 않습니다. 하지만 단파 적외선은 유리 속 깊숙이 침투합니다. 절단될 위치를 정확하게 타겟으로 삼으면, 유리 내부의 응력을 줄여주어 유리가 조금 더 순응적이 되도록 할 수 있습니다.
이것은 유리를 녹이는 것이 아니라, 유리가 저항하지 않도록 하는 것입니다.
유리가 미리 예열되면, 절단 휠은 순조롭게 움직입니다. 더 이상 기계와 싸울 필요가 없습니다. 기계적 스트레스가 훨씬 줄어들기 때문에, 텅스텐 카바이드 휠도 오래 사용할 수 있습니다. 몇 시간마다 엔드밀을 교체할 필요가 없다는 것은 큰 장점입니다.
하지만 한 가지 문제가 있습니다. 이 램프들은 엄청난 열을 발생시킵니다.
만약 초점이 잘못 맞거나, 열을 너무 오래 가하면, 유리에 열충격이 가해져서 유리가 금이 갈 수 있습니다. 정말 큰 문제입니다.
이 문제를 해결하려면, 램프의 움직임을 절단 헤드와 완벽하게 동기화해야 합니다. 그리고 냉각 시스템도 잊어서는 안 됩니다. 적절한 설정이 되지 않으면, 기계 주변에 쌓인 열로 인해 전선이 녹아버릴 수 있습니다.
핵심은 모든 것을 정밀한 PID 컨트롤러에 연결하는 것입니다. 이를 통해 온도를 적절한 수준으로 유지할 수 있습니다. 즉, 유리를 충분히 부드럽게 만들 수 있는 정도의 온도를 유지하면서도, 유리가 손상되지 않도록 하는 것입니다.