모바일 유리 수리에 적합한 적외선 가열 방식
고성능 적외선 소자를 모바일 유리 수리용 브라켓에 넣으려면, 사실상 ‘출력과 공간’ 사이의 균형을 맞춰야 합니다. 사용할 수 있는 공간은 제한적이며, 전압도 일반적으로 제한되어 있습니다. 그냥 일반적인 가열 장치를 사용해서는 안 됩니다. 그렇게 하면 제대로 작동하지 않습니다.
따라서 단파 적외선 소자가 필요합니다. 이 소자들은 목표 온도에 빠르게 도달할 수 있으며, 무엇보다도 큰 크기의 케이스가 필요하지 않습니다.
작은 공간에 많은 에너지를 담아내기
이동 중에도 수지나 강화유리를 경화시키고 싶다면, 밀리미터당 발생하는 와트수를 신경 써야 합니다.
우리는 석영으로 감싸진 고밀도 텅스텐 필라멘트를 사용합니다. 기술적으로 복잡해 보일 수 있지만, 결국은 아주 작은 관을 통해 엄청난 양의 열 에너지를 전달할 수 있다는 뜻입니다. 이렇게 해서 컴팩트한 브라켓에 들어갈 수 있는 가열 소자를 만들 수 있으며, 동시에 즉시 열을 발생시킬 수 있습니다.
그 다음은 전원 공급 장치입니다. 모바일 장비의 전압이 엄격하게 제한된 경우, 필라멘트의 저항을 조절합니다. 그렇게 함으로써 램프가 정확히 필요한 양의 전력만을 사용하도록 합니다. 그래야만 회로가 손상되거나 전선이 녹는 일이 없습니다.
제작 시 고려해야 할 사항들
우리는 외관용으로 석영 유리를 사용합니다. 왜냐하면 석영 유리는 단파 적외선을 그대로 통과시켜 에너지 낭비를 줄여주기 때문입니다.
하지만 모바일 장비에서는 연결부가 가장 먼저 손상되는 경우가 많습니다. 운송 중에 계속해서 충격을 받기 때문입니다. 이를 막기 위해 우리는 내구성이 뛰어난 커넥터를 사용합니다. 이 커넥터들은 계속해서 움직여도 부러지지 않도록 설계되어 있습니다.
또 한 가지 주의해야 할 점은 ‘열 축적’입니다. 소자들을 너무 꽉 집어넣으면 브라켓 자체가 많은 열을 흡수하게 됩니다. 그러면 매우 뜨거워집니다. 그래서 우리는 알루미늄이나 내열성이 뛰어난 복합재료를 사용하여 브라켓을 만듭니다. 이렇게 하면 주변의 열이 멀리 날아가서 전체 장비가 과열되는 것을 방지할 수 있습니다.
타협점들
항상 어떤 타협점이 있습니다. 작은 관을 통해 강한 전력을 보내면 필라멘트가 더 뜨거워집니다. 만약 램프를 계속 켜고 끄거나 급격한 전압 변동이 발생한다면, 필라멘트가 손상될 수 있습니다.
장비가 고장 나는 것을 방지하기 위해, 간단한 PID 컨트롤러를 추가하는 것이 좋습니다. 이를 통해 온도가 설정된 범위를 벗어나는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과 램프가 오래 작동할 수 있습니다.