Metallprokatking.ru

Металлопрокат Кинг
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как закаливают стекло?

Закалить стекло – значит провести термическую обработку, в результате которой в стекле возникают постоянные напряжения за счет интенсивного его охлаждения от высокой температуры. В результате закаливания получается неоднородный предмет, который невозможно просверлить или порезать. Поэтому термической обработке подвергают уже готовые стеклянные изделия.

Главная особенность закаленного стекла – высокая устойчивость к температурным колебаниям. Это свойство возникает благодаря напряжениям сжатия, которые проявляются на поверхности стекла во время термической обработки.

Кроме высокой прочности, закаленное стекло считается безопасным во время разрушения и не наносит человеку сильных повреждений. Существуют международные стандарты, согласно которым ламинированное и закаленное стекло признаны наиболее безопасными для человеческого здоровья.

Как производится закаленное стекло?

Чтобы подготовить стекло к процессу закалки, его нужно сначала нарезать до нужного размера. (Снижение прочности или разрушение продукта может произойти, если какие-либо производственные операции, такие как травление или окантовка, имеют место после термической обработки.) Затем стекло проверяется на наличие дефектов, которые могут вызвать поломку на любом этапе во время отпуска. Абразив, такой как наждачная бумага, отдирает острые края от стекла, которое затем моется.

Затем стекло начинает процесс термической обработки, при котором оно проходит через печь для закалки либо в периодической, либо в непрерывной подаче. Духовка нагревает стекло до температуры более 600 градусов по Цельсию. (Промышленный стандарт составляет 620 градусов по Цельсию.) Затем стекло подвергается процедуре охлаждения под высоким давлением, которая называется «закалка». Во время этого процесса, который длится всего несколько секунд, воздух под высоким давлением взрывает поверхность стекла из множества сопел в различных положениях. Закалка охлаждает наружные поверхности стекла намного быстрее, чем центр. Когда центр стекла остывает, он пытается оторваться от внешних поверхностей. В результате центр остается напряженным, а внешние поверхности сжимаются, что придает закаленному стеклу его прочность.

Стекло при растяжении разбивается примерно в пять раз легче, чем при сжатии. Отожженное стекло сломается при нагрузке 600 кг на квадратный метр. Закаленное стекло, в соответствии с СНИП, должно иметь поверхностное сжатие 100 кг на квадратный метр или более; обычно она составляет около 240 кг на квадратный метр.

Другим подходом к изготовлению закаленного стекла является химическая закалка, при которой различные химические вещества обменивают ионы на поверхности стекла, чтобы создать сжатие. Но поскольку этот метод стоит намного дороже, чем использование печей для закалки и закалки, он широко не используется.

Стекло может содержать включения сульфида никеля (NiS). Включения имеют диаметр от нескольких микрон (мкм) до нескольких миллиметров (мм), и еще одним специфическим свойством является то, что их кристаллическая структура отличается при низкой, чем при высокой температуре. Их объем больше при низкой температуре. Если стекло медленно остывает (отожженное стекло), все частицы NiS успевают достичь своей структуры при низкой температуре во время охлаждения стекла. Колебания объема включений все еще могут быть поглощены пастообразным состоянием стекла, и они не вызывают какого-либо риска поломки стекла.

Закаленное стекло vs обычное: основные отличия

Основные отличия касаются не внешнего вида, а свойств материала. Он становится более устойчивым к любым механическим воздействиям и температурным перепадам. При этом визуально стекло остается таким же — оптические свойства изделий сохраняются на 99 %.

Изображение №1: так выглядит закаленное и обычное стекло при разрушении

По этой причине отличить закаленное стекло от обычного по внешним признакам практически невозможно. Самые простые способы — посмотреть на поверхность под мощным источником света (отблеск на плоскости будет слегка рябить) или разбить (отсутствие острых осколков говорит о том, что материал подвергался закаливанию).

Изображение №2: как ведет себя обычное и закаленное стекло при механических повреждениях

Читать еще:  Как закрепить стекло в металлической раме?

Характеристики материала

  • Повышенная прочность. Разбить закаленное стекло в 5–7 раз сложнее, чем обычное. К примеру, полотно толщиной 4 мм сохранит целостность при падении на него груза весом 45 кг с высоты 1 метра.
  • Термостойкость. Материал выдерживает перепады температур от -70 до +250 градусов. По этой причине его часто используют для изготовления духовых шкафов и каминов.
  • Устойчивость к вибрации. По этому показателю материал превосходит незакаленный аналог в 5 раз.
  • Безопасность. Подвергнутые термической обработке изделия разбиваются на мелкие осколки, которые остаются на специальной пленке. По этой причине уменьшается риск получения травм.

Технологии изготовления закаленного стекла

Закалка стекла осуществляется посредством термического или химического воздействия.

Метод термообработки

Чаще других используется термический способ закаливания, который включает в себя три последовательных этапа:

  1. Сырому стеклу придают форму, высверливают отверстия, обрабатывают кромку, наносят рисунки, проверяют на наличие дефектов и чистоту поверхности.
  2. Подготовленный материал (изделие) нагревают до температуры от 530 до 750 °C, в зависимости от его состава и температуры плавления.
  3. Далее стекло подвергается быстрому охлаждению до 25–30 °C в соответствии с выбранной технологией.

Нагрев происходит в горизонтальных или вертикальных печах, а вот для охлаждения используют различные варианты:

  • Охлаждение посредством равномерного обдува воздухом под высоким давлением.
  • Охлаждение в жидкой среде. В качестве жидкостей применяют минеральные масла, расплавленные соли, расплавленные металлы и пр. В случае с металлами, процесс закалки осложняется тем, что тяжело погрузить стекло в расплавленный металл равномерно из-за высокой плотности последнего.

Закалка стекла в жидкой среде более эффективна, поскольку скорость отдачи тепла выше, чем при воздушном обдуве.

Химический метод

Альтернативным методом упрочнения стекла является ионообменный. Суть метода состоит в том, что при погружении стекла в расплав соли щелочного металла, ионы калия из расплава замещают ионы натрия с поверхностного слоя стекла. Такую процедуру проводят при температуре 420 °C, что ниже температуры отжига стекла.

После химической закалки стекло приобретает повышенную прочность, но остается опасным при разбивании, разлетаясь на острые удлиненные осколки, по форме напоминающие поплавки. Поэтому изделия, упрочненные ионообменным методом, применяют только при условии их последующего ламинирования.

Поиск наиболее эффективных методов упрочнения стекла продолжается. Ученые используют методы травления, ионного обмена и закалки в различных комбинациях, некоторые из которых показывают хорошие результаты и в перспективе могут быть использованы для массового производства.

СПРАВКА! Отжиг – один из видов термообработки стекла, который заключается в нагреве материала до температуры, при которой стекло достигает граничного состояния между твердым и вязким, после чего его медленно охлаждают. Температура отжига сырого стекла варьируется в пределах от 470 до 530 °C.

Как выглядит рабочий процесс

Поэтапно рассмотрим, как закаливают стекло в специальных производственных цехах:

  • Заготовки стекла разрезают и отправляют на закаливание с уже подготовленными и специально обработанными кромками в горизонтальной печи, где температура достигает +700 градусов.
  • Разрезают стекло с учетом требуемых размеров для будущего изделия или, если нет конкретного проекта, то с учетом размера печи для закаливания.
  • При термическом закаливании стекла используют современные технологии для компьютерного управления процессом и контролирования температурного режима.
  • После сильного нагревания до +680 градусов стекло резко охлаждают в специальной камере сильным потоком холодного воздуха. Благодаря такой технологии на поверхности формируется защитная пленка, которая повышает прочностные характеристики листового стекла.

Изделия из закаленного стекла в интерьере

Закаленное стекло пользуется огромной популярностью, поэтому если в вашем доме присутствуют вещи из этого типа стекла, то вам очень повезло.

Стекло закаленного типа называют сверхпрочным и несмотря на свою легкость оно обладает великолепной удароустойчивостью. Многие мастера отдают предпочтение именно такому стеклу и создают настоящие шедевры, которые заслуживают большого внимания. Из этой сверхпрочной стеклянной конструкции изготавливают перегородки, двери, потолки, полы, лестницы и многое другое. Все это выглядит очень стильно, модно и оригинально. Также этот вид стекла используется в автомобилестроении, медицине и т.д.

Читать еще:  Как снять скотч со стекла?

Современный интерьер получается более привлекательным и уютным благодаря бесподобным конструкциям из закаленного стекла. На самом деле абсолютно все комнаты в вашем доме можно украсить этим калеными конструкциями.

Прихожая. В прихожей, например, можно установить шкаф-купе с закаленным стеклом. Это позволит нам визуально увеличить пространство и сделать его более, комфортабельным, особенно если комната узкая.

Гостиная. Гостиная комната — это место, в которой можно установить множество предметов из конструкций закаленного стекла. Например, журнальный столик, полки, двери, тумбочки — все это подарит ощущение воздушности. Удачным решением станет декоративный стеклянный потолок, на котором можно сделать рисунок или как-то по-другому его разнообразить.

Кухня. Стеклянные кухни нынче в моде и придают особый уют и приятную атмосферу. Нужно помнить, что на кухне мы проводим ежедневно очень много времени и важно это место оформить так, чтобы в нем было приятно находиться. Полки, стол, стулья, кухонный фартук — все это и не только придают кухонной комнате безупречность и современный стиль. С такой кухней можно не переживать по поводу деформаций столов, стульев, полок ведь ни вода, ни высокая температура, ни удары не нанесут вред стеклу.

Ванная комната. В этой комнате фантазии можно разгуляться, ведь из стекла здесь можно сделать многое: двери, стены, пол, полки, раковины, душевые кабины, потолок. Разбавляя ванную комнату закаленными конструкциями можете не переживать по поводу их надежных эксплуатационных характеристиках.

Закаленное стекло кроме функциональности и долговечности, порадует эстетическими свойствами и позволит создать самые необычные и красивые предметы для любого интерьера.

Теперь ваш дом будет светлым, модным, роскошным и проводить время в нем захочется все больше.

Процесс закаливания стекла на производстве завода Акма

На любом серьезном и оснащенном стекольном заводе (мы не говорим о мелких стекольных мастерских), есть специальный цех по закаливанию стекла, в котором есть необходимое для этого оборудование и печи. Закалка — это процесс, который используется при производстве половины продукции завода Акма, и он крайне важен впоследствии при эксплуатации изделий.

Для чего нужно закаливание стекла?

Сырое стекло — хрупкий материал, молекулы которого на 2/3 состоят из кислорода. Разбиваясь, сырое стекло образует тысячи острейших осколков, которые легко ранят кожу человека. Сырое стекло травмоопасно.

Для того, чтобы стекло стало безопасным, его закаливают. После этого процесса оно приобретает 4 (четыре) основных свойства:

— каленое стекло становится в 6 раз прочнее сырого;

— оно становится гибким и термостойким;

— при разбитии оно разбивается на круглые безопасные кусочки, так как меняется структура молекулы кислорода;

Процесс закаливания сырого стекла

Процесс закалки стекла состоит из двух основных этапов: нагрев стекла до температуры 700 градусов и затем резкое его охлаждение. Весь это процесс происходит внутри печи закалки. В процессе нагрева стекло находится в постоянном движении. Керамические валы движутся сначала в поступательном, потом в обратном направлении. Так стекло постепенно разогревается до нужной температуры. Затем изделие поступает в камеру охлаждения, где охлаждается воздухом под высоким давлением. Весь процесс находится под строгим контролем автоматики.

В зависимости от номинала (толщины) стекла кривая нагрева/охлаждения изменяется определенным образом. Обратите внимание на то, что закалённое стекло не теряет своих оптических свойств. Размеры также не меняются.

Общие преимущества закаленного стекла

Прочность

Основной целью закалки является придание детали повышенной прочности. Закаленное стекло в 6 раз прочнее обычного.

Читать еще:  Какая краска подходит для стекла?

Гибкость и устойчивость к высоким температурам

Каленка обладает повышенной прочностью на изгиб и термостойкостью. Каленое стекло плавитсяпри температуре 2000 С, что сопоставимо с температурой в жерле вулкана.

Травмобезопасность

Для потребителя важнейшим свойством закаленного стекла является его травмобезопасность. Даже если удается разбить такое стекло, оно распадается на множество мелких сегментов с округлыми гранями, не способными нанести серьезные травмы.

Закаленное стекло используется в основном для производства межкомнатных дверей и стеклянных перегородок раздвижного типа.

*закаленное стекло было известно в СССР как «сталинит» в честь И.В. Сталина

Применение закаленного стекла

  1. Производство высокопрочных стеклопакетов.
  2. Автомобиле- и машиностроение.
  3. Приборостроение.
  4. Изготовление световых фонарей, стеклянных куполов, витрин.
  5. Остекление высотных зданий, мансард, наклонных фасадов, малых архитектурных форм (киосков, остановок пассажирского транспорта).
  6. Производство мебели, бытовой техники.
  7. Возведение светопрозрачных лестниц, ограждающих конструкций, перегородок и других интерьерных решений;
  8. Изготовление рекламных щитов, внешних световых табло и др.

Как его изготавливают

В производстве коленное стекло может изготавливаться двумя основными способами:

  1. Термическая закалка.
  2. Химическая закалка.

По ряду причин компания Эрагласс предпочитает использовать термически закаленное стекло. Однако если заказчик препочитает, ему будет предоставлено стекло калёное, изготовленное химическим способом. В любом случае он получит небьющееся стекло, выдерживающее высокие нагрузки и перепады температур без вреда для пользователей.

Производство

Процесс изготовления практически полностью идентичен стандартной технологии. Путем термической обработки смеси песка и кварца до вязкого состояния образуется прозрачная масса, которой методом прокатки придают форму листов.

После этого для изменения физических свойств продукции необходима процедура многократного закаливания. Профессиональное изготовление каленого стекла делается путем нагрева поверхности до 700 °С, а затем обдувается потоками холодного воздуха, для того чтобы быстрее остыло. В результате такого воздействия на поверхности стекла возникает напряжение сжатия, которое является причиной повышения стойкости к механическим воздействиям. Однако при повышении нагрузки происходит быстрое разрушение всей поверхности изделия — оно рассыпается на множество мелких осколков с неострыми краями.

Перед установкой стекла следует внимательно ознакомиться с его физическими параметрами.

Закаленное стекло выдерживает даже удары молотком

В интернете можно найти много видео по тестированию закаленного стекла для телефонов. Оно защищает экран устройства, когда его пытаются поцарапать различными предметами и защита выдерживает даже удары молотком. После использования острого ножа на стекле не остается ни царапины. Оно может треснуть только от сильного удара под углом. Но, когда вы снимете растрескавшееся защитное стекло, телефон будет полностью работоспособный и выглядеть как новый.

На видео: Тест закаленного защитного стекла для телефона, разбивание молотком

Как выбрать правильное закаленное стекло?

Каждый смартфон отличается друг от друга размерами и расположением таких элементов, как объектив камеры, вспышка или динамик. Поэтому необходимо выбрать правильное закаленное стекло для конкретной модели. Выбирая такую защиту для телефона, вы должны быть уверены, что она идеально впишется в экран и не будет мешать работе.
Перед покупкой вы также столкнетесь с решением, какого выбрать производителя, поэтому нужно будет ознакомиться с отзывами. Нельзя позволить ничему попасть между поверхностью дисплея и закаленным стеклом. Частицы пыли будут хорошо видны, а более крупные элементы могут даже воздействовать на сенсорную систему смартфона. Помните также, что после снятия закаленного стекла с телефона, его нельзя будет использовать повторно.

На видео: Какое защитное стекло выбрать? Сравнение всех видов стёкол на телефоны Xiaomi

Закаленное стекло — стоит ли?

Следует без колебаний вложить средства в защитное стекло. Благодаря этому у вас есть возможность использовать смартфон дольше, минимизировать риск его разрушения, а также позаботиться о его внешнем виде.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector