줄다리기: 스크린 프린팅과 유리의 열처리
스크린 프린팅과 유리의 열처리를 하나로 원활하게 결합하려고 시도해본 적이 있다면, 이것이 얼마나 어려운 일인지 알 것입니다. 마치 암초 사이에 갇힌 것과 같습니다. 잉크가 고르게 발라지길 원하지만, 동시에 유리가 깨지는 것도 원하지 않습니다.
너무 빨리 가열하면 유리가 깨집니다. 반대로 너무 천천히 가열하면 잉크가 흐려지거나 제대로 경화되지 않습니다.
왜 유리가 깨지는가?
그건 바로 “열 저항” 때문입니다. 적외선 램프가 유리 표면에 즉시 열을 가하지만, 유리 내부는 여전히 차갑습니다. 이러한 차이로 인해 응력이 생깁니다. 여기에 잉크가 섞이면, 잉크와 유리는 가열될 때 같은 비율로 팽창하지 않습니다. 만약 램프가 너무 많은 에너지를 너무 빨리 공급한다면, 잉크는 유리에서 벗어나게 됩니다. 최악의 경우, 스트레스로 인해 유리가 깨질 수도 있습니다. 이는 좋은 결과가 아닙니다.
적외선 램프의 설정 방법
우리는 짧은 파장의 적외선 램프를 사용하여 빠르게 온도를 높입니다. 하지만 진정한 비결은 온도 상승 속도를 조절하는 데 있습니다. 열이 균형 있게 분배되어야 합니다.
만약 와트수를 높이되 컨베이어의 속도를 너무 천천히 유지한다면, ‘열점’이 생깁니다. 그러면 패턴이 변형됩니다. 우리는 램프의 위치와 전력을 조절하는 데 많은 시간을 할애합니다. 목표는 유리 깊은 곳까지 열을 전달하면서도 유리 표면의 안료가 손상되지 않도록 하는 것입니다.
타협점
솔직히 말해서, 속도를 희생하지 않고서는 완벽한 강도와 선명한 패턴을 얻을 수 없습니다. 선명한 선을 원한다면, 열처리 과정을 철저히 제어해야 합니다. 반면, 견고한 강도를 원한다면, 급격한 열처리가 필요합니다.
전압을 높여서 처리 속도를 높이고 싶은 유혹이 있지만, 그건 위험한 짓입니다. 잉크가 타버릴 수도 있고, 더 심한 경우에는 유리가 갑자기 폭발할 수도 있습니다.
게다가, 고출력 램프를 사용할 경우, 냉각 시스템이 그 추가적인 열을 감당할 수 있어야 합니다. 그렇지 못하면 금형이 팽창하고 램프의 위치가 변하면서 열 분포가 엉망이 됩니다.