Elit-decor.ru

Элит Декор
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как закаливают стекло?

Закалкой стекла называют технологию обработки, включающую в себя термическое, химическое или комбинированное воздействие на материал, результатом которого становится повышение его прочностных характеристик.

Для закаливания подходит обычное (сырое) стекло. Под воздействием химикатов или нагрева с последующим быстрым охлаждением изменяются его физические свойства: во внутренних слоях появляется напряжение растяжения, а во внешних – напряжение сжатия. Благодаря упрочению материала, расширяется область его применения и повышается безопасность использования.

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.

Способы закалки

На данный момент в индустрии есть всего два вида для закалки стекла. Первый можно встретить очень редко, и он требует химического замещения молекул натрия молекулами калия.

Второй намного проще и традиционнее – простая термическая обработка. При этом стекло разогревается до определенной температуры, после чего охлаждается. Происходит это определенное количество раз.

Как закалить стекло

Процесс закаливания происходит по определенной технологии. Она предусматривает термическую обработку стеклянного предмета. Сначала стекло сильно нагревают, а затем быстро охлаждают. Для повышения интенсивности процесса обычно используют закалочные среды со специальными охлаждающими способностями. Наиболее часто в качестве такой среды применяют обычный воздух. В этом случае используют воздухоструйную обдувочную решетку.

Очень эффективной является методика, в которой в качестве закалочной среды применяются специальные охлаждающие жидкости. Они позволяют ускорить процесс теплоотдачи. Такими жидкостями могут быть расплавленные соли, металлы, минеральные масла и кремнийорганические растворы.

При использовании в закалочной среде жидкостей в зависимости от температуры условий меняется коэффициент теплоотдачи. Существенным минусом этого способа закаливания является недостаточная регулируемость процесса. Так, при попадании в охлаждающие жидкости горячего стекла происходит кипение. А это резко влияет на коэффициент теплоотдачи.

Еще один способ закалить стекло – с помощью расплавов металлов. Особенность этого метода заключается в большой теплоотдаче применяемых металлов. Главный недостаток такого закаливания – высокая плотность расплавов, которая существенно усложняет процесс погружения стекла.

Современные предприятия используют автоматизированные системы, которые дает возможность закалить стекло любого размера и толщины.

Оборудование, необходимое для производства закаленного стекла

Стекло, поступающее в печь, должно быть чистым – без пыли и мусора, которые повлияют на качество поверхности и оптические показатели готового изделия. И если закалка – не один из этапов изготовления листового стекла, а отдельный технологический процесс, понадобится оборудование для мойки и сушки на подготовительном этапе.

Высокое качество изделий обеспечивается с помощью равномерного нагрева по всей поверхности стекла. А для этой цели оптимально использовать проходные электропечи, питаемые от трехфазной сети, которые легко поддаются температурному контролю, не образуют продуктов горения при разогреве стеклянной массы и обеспечивают производительность 50 — 150 м 2 /час (зависит от толщины исходного материала).

Читать еще:  Как резать рифленое стекло?

Для этапа охлаждения необходимо оборудовать печь обдувочным устройством. В качестве охладителей используют различные средства, обеспечивающие стеклу быструю потерю тепла – масло, расплавы солей, кремнеорганические жидкости. Но наиболее положительно зарекомендовал себя воздухоструйный метод закаливания: охлаждение стекла потоками холодного воздуха, направленными под давлением из большого количества сопел, расположенных в шахматном порядке по всей площади обдувочной решетки.

Почему не стоит делать закалку самостоятельно?

Сама процедура закаливания выглядит очень сложной. Однако перед работой на производстве материал также проходит предварительную подготовку. Незнание технологических процессов способно свести результат работы на нет. Итак, что происходит на производстве.

  1. Стекло отбирают, отбраковывая поврежденные листы.
  2. Листы режут по ранее подготовленным чертежам.
  3. Края изделия шлифуют.
  4. Сверлят отверстия под фурнитуру и крепежные элементы.
  5. Заготовки моют и сушат, затем оценивают на предмет дефектов.
  6. Стекло закаливают и вновь проверяют на дефекты.
  7. Материал упаковывают и отправляют на продажу.

Обратите внимание! Отполировать закаленное стекло, которое прошло весь технологический цикл, также не получится. Велик риск повреждения полотна.

Как видите, есть слишком много нюансов и особенностей, которые невозможно учесть при работе. Если вам требуется готовый материал, рекомендуем купить каленое стекло в Москве у производителя. Компания «Приоргласс» выпускает листы различных конфигураций и размеров толщиной 4–19 мм. Возможно изготовление полотен по индивидуальному заказу.

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.

Читать еще:  Как пользоваться витражными красками по стеклу?

Общие преимущества закаленного стекла

Прочность

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

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

Структура закаленного стекла

С другой стороны, когда термически закаленное стекло нагревают до примерно 650 ° С, NiS достигает своей стабильной структуры при высокой температуре в начале отверждения. Последующее резкое охлаждение позволяет NiS достичь своей стабильной структуры при низкой температуре, прежде чем стекло станет полностью твердым. Поэтому преобразование продолжится при рабочей температуре стекла, и соответствующее увеличение объема может привести к самопроизвольному разрушению. Чтобы ограничить риск разбития стекла, они применяют термическую обработку. При такой обработке стекло нагревают в печи в течение определенного периода времени, чтобы ускорить реакцию превращения NiS. Возможное разрушение в результате присутствия критических частиц NiS произойдет во время обработки. В зависимости от использования термически закаленного стекла, в спецификациях должно быть указано, следует ли применять термическую пропитку или нет. В случае несущих конструктивных элементов (балки, SGG, SVG, …), все стеклянные элементы должны быть обработаны.

Строительный триплекс

Строительный триплекс представляет собой два листовых стекла, скрепленных полимерной композицией. Существует две основных технологии изготовления триплекса: пленочная и заливная. При использовании пленочной технологии между листами стекла располагается поливинилбутиральная пленка (ПВБ), затем в автоклаве происходит склеивание этой композиции. При использовании заливной технологии между листами стекла заливается жидкий полимер, затем происходит его полимеризация под действием ультрафиолетового облучения, протекания химических реакций или под воздействием температуры (в зависимости от вида используемого полимера, чаще всего на практике — под воздействием ультрафиолетового облучения). При прочих равных условиях (в смысле качества изготовления и исходных материалов) триплекс, изготовленный по пленочной технологии, обладает лучшими оптическими характеристиками, а триплекс, изготовленный по заливной технологии, обладает лучшими прочностными характеристиками (за счет толщины полимера). При изготовлении триплекса свойства листового стекла не меняются, а полимер исполняет роль только клея, скрепляющего стекла. Поэтому разрушение каждого из листовых стекол происходит так же, как одинарных стекол, в зависимости от силы удара или термических напряжений, и смысл использования триплекса состоит в том, что осколки стекла при его разрушении не падают, а удерживаются полимером. Поскольку снаружи у триплекса листовые стекла, то его стойкость к внешним воздействиям (химическая стойкость, стойкость к истиранию, термостойкость) такая же, как у листовых стекол. Испытания на удар мягким телом выдерживает триплекс, изготовленный из двух листов стекла толщиной по 4 мм, скрепленных полимером толщиной 0,76 мм. При превышении предела прочности триплекса при ударе стекло может выпадать из рамы в виде единого куска, который падает или как твердое тело, или как мягкий, гибкий лист в зависимости от того, как произошло разрушение листов стекла в триплексе. Таким образом, толщина триплекса не менее 9 мм, масса квадратного метра — 20 кг, цена квадратного метра — от 30 $ в зависимости от используемых материалов и фирмы-изготовителя. За счет большой толщины триплекс обладает самым большим термическим сопротивлением, самой большой звукоизолирующей способностью, самым низким коэффициентом пропускания света среди рассматриваемых вариантов остекления (при использовании одинаковых исходных листовых стекол).

Читать еще:  Сколько стоит положить стеклоблоки?



Кроме термической, для стекла используется и химическая закалка. В этом случае деталь помещают в разогретую до 450°C ёмкость, содержащую нитрат калия (калийную селитру). В результате ионного обмена между натрием (входящим в состав стекла) и калием в расплаве поверхностные слои детали тоже испытывают напряжение, и стекло повышает свою прочность.

Преимуществами химической закалки являются:

  • Возможность закаливать детали любого размера и толщины. В частности, такой обработке можно подвергать тонкие листы, а также изогнутые.
  • Стекло по-прежнему можно обрабатывать – резать, снимать фаску, сверлить отверстия.
  • При разрушении деталь не покрывается сплошной сетью трещин. Именно поэтому пластины для триплекса, из которого делают лобовые стёкла автомобилей, закаливают не термически, а химически: даже разбитое лобовое остаётся достаточно прозрачным, чтобы водитель видел дорогу и смог довести машину до ремонтной мастерской.

Однако есть и серьёзные недостатки:

  • Химическая закалка – очень экологически «грязный» способ.
  • Процедура химобработки дольше, чем термозакалка.
  • Химически закалённое стекло по-прежнему колется на большие куски с острыми режущими гранями. Поэтому в лобовых стёклах его используют лишь в триплексе: прозрачный клейкий пластик удерживает обломки, не давая им полететь в лицо людям в салоне машины.

Нюансы при резке в домашних условиях

При рассмотрении вопроса, как разрезать каленое стекло в домашних условиях нужно уделить внимание выбору более подходящего инструмента. Распространение получили следующие стеклорезы:

  1. Алмазные сегодня используются крайне часто. За счет использования прочного и твердого материала инструмент может прослужить в течение длительного периода. Время от времени нужно проводить заточку режущей кромки при применении специального точильного камня.
  2. Роликовые. Резка закаленного стекла в домашних условиях часто проводится при применении подобного инструмента, так как он идеально подходит для проведения рассматриваемой работы. В комплекте может быть 6 роликов, которые зачастую изготавливают из кобальта и вольфрама. За счет сочетания большого количества роликов из прочного и износостойкого материала задача по резке существенно упрощается.
  3. Масляный похож на вариант исполнения с роликами, но при этом конструкция имеет специальную емкость для хранения масла. При выполнении работы смазывающие вещества добавляются в зону резания, за счет чего существенно упрощается процесс резания. Именно поэтому подобный вариант исполнения применяется чаще других.

Перед непосредственным проведением работы нужно проверить степень заточки режущей кромки. При использовании изношенного инструмента качество обработки существенно снижается, есть вероятность того, что создаваемая линия реза будет иметь недостаточную глубину.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector