Impakinator® Glas

Versterkte glas

Hittebehandeling: Waar die uitgegloeide glas aan 'n spesiale hittebehandeling onderwerp word waarin dit tot ongeveer 680 °C verhit word en daarna afgekoel word.

Chemiese versterking: Die glas word bedek deur 'n chemiese oplossing wat 'n hoër meganiese weerstand lewer. Chemies - versterkte glas het soortgelyke eienskappe as termiese behandelde glas.

Die tempo van verkoeling beïnvloed direk die sterkte van glas. Die gereelde proses van verkoeling - of uitgloeiing - vlotglas lei tot 'n stadige tempo. Sterker glas kan geproduseer word deur die tempo van verkoeling te verander. Twee soorte sterker glas is:

• Hitteversterkte glas
• Gehard glas

Hitteversterkte glas word vinniger afgekoel as gewone uitgegloeide glas. Gehard glas word op sy beurt vinniger afgekoel as hitteversterkte glas. 'N Ander manier om glas te versterk, is om meer as een liter glas in die toepassing te gebruik. Gelamineerde glas bestaan uit twee of meer liter glas, verbind deur 'n laag plastiek.

In baie moderne geboue moet die glas so sterk as moontlik wees. Drie basiese redes om glas te versterk, is om:

• Verhoog windlading
• Verhoog impakweerstand
• Bestry termiese spanning

Argitekte en ontwerpers moet die krag van wind op 'n gebou of installasie in ag neem by die keuse van glas. Wind veroorsaak dat glas afbuig. Hierdie afbuiging stam nie net die glas self nie, maar die hele glasstelsel: die raamwerk, pakkies en seëlmiddels.

Impakweerstand is nou verwant aan windlading omdat die wind dinge soos haelstene, stof, klein klippe en ander puin dra. Tydens tornado's en orkane dra die wind baie groter voorwerpe.

Soos glas verhit, brei dit uit. Die middelste gedeelte van 'n lite word warmer en brei teen 'n groter tempo uit as die rande. Die spanning op die rande is gewoonlik groter in die middel van elke rand en daal na die hoeke. Die wanbalans strem die rande. Dit word termiese spanning genoem. Die randsterkte van die lite bepaal dus grootliks die vermoë om breek te weerstaan. Skoon gesnyde rande bied die grootste randsterkte. Dit is veral van kardinale belang met hitte-absorberende glas. 'N Goed ontwerpte glasstelsel verminder ook spanning op die glas.

Hitteversterkte glas word gemaak deur uitgegloeide glas eenvormig te verhit en dit dan stadiger af te koel as gehard glas. Eienskappe sluit in:

• Is ongeveer twee keer so sterk as gewone uitgegloeide glas van dieselfde grootte en dikte.
• Is meer bestand teen windlading en impakte as gewone uitgegloeide glas, hoewel minder bestand as gehard glas.
• Frakture in groot, gekartelde stukke, soortgelyk aan uitgegloeide glas.

Hitteversterkte glas word gewoonlik in hoë geboue gebruik om die glas te help om termiese spanning te weerstaan. Dit word ook gebruik in die maak van spandrelglas. Spandrelglas is obskure glas wat in nie-visie-areas gebruik word. Omdat hitteversterkte glas in groot gekartelde stukke breek, kwalifiseer dit nie as 'n veiligheidsglasmateriaal nie. Alle boukodes vereis veiligheidsglas vir stortdeure, kommersiële deure en winkelfronte vir veiligheidsdoeleindes.

Glas kry aansienlike krag van tempering. 'N Lite gehard glas is ongeveer vier keer sterker as 'n lenige uitgegloeide glas van dieselfde grootte en dikte. Eienskappe sluit in:

• Die enigste kenmerk van die uitgegloeide glas wat deur tempering geraak word, is die buig- of treksterkte daarvan:
• Tempering verhoog die treksterkte van glas.
• Dit maak gehard glas beter in staat om die kragte wat deur hitte, wind en impak veroorsaak word, te weerstaan.
• Tempering verander nie:
• Die kleur-, chemiese samestelling- of ligoordrageienskappe van die uitgegloeide glas.
• Die kompressiesterkte daarvan (die vermoë van die glas om verpletterende kragte te weerstaan)
• Die tempo waarteen die glas hitte gelei en oordra.
• Die tempo waarteen die glas uitsit wanneer dit verhit word.
• Die styfheid van die glas.

Die hoofredes om gehard glas te gebruik, is:

• Gehard glas, wanneer dit gebreek word, is ontwerp om in kubusvormige deeltjies te breek. Dit kwalifiseer dus as 'n veiligheidsglasmateriaal.
• Gehard glas bied groter krag teen afbuiging, en dus beter weerstand teen die krag van wind, as hitteversterkte glas. Dit is meer effektief as dit binne 'n goed ontwerpte, algehele glasstelsel geplaas word.
• Tempering verhoog die vermoë van glas om die impak van voorwerpe wat die gebou kan tref, te oorleef. Wanneer gehard glas wel breek, breek dit in klein blokkies, wat die waarskynlikheid van ernstige besering op impak verminder.
• Tempering verhoog 'n lite se randsterkte. Gehard glas word dus gespesifiseer wanneer ontwerpers hoë termiese spanning verwag.

Gehard glas word gemaak deur uitgegloeide glas eenvormig te verhit. Die glas kan van 1/8 "tot 3/4" dik wees. Die uitgegloeide glas word dan vinnig afgekoel deur lug gelyktydig eenvormig op albei oppervlaktes te blaas. Dit staan bekend as lugblus. Vinnige verkoeling verhoog die kompressiekragte op die oppervlak en die spanningskragte in die glas. Twee prosesse word gebruik om glas te temper:

• Vertikale tempering
• Horisontale tempering

In vertikale temperingtange word gebruik om die glas van sy boonste rand af te hang. Dit beweeg op hierdie manier vertikaal deur die oond. In horisontale tempering beweeg die glas deur die oond op vlekvrye staal of keramiekrollers. Van die twee prosesse is horisontale tempering die algemeenste. Gehard glas word geïdentifiseer deur 'n permanente etiket, die bug genoem, wat in die hoek van elke gehard lite geplaas word. Gehard glas kan nie gesny, geboor of rand word nie. Hierdie prosesse moet op die glas uitgevoer word voordat dit getemper word.

Gelamineerde glas, soms 'lami' genoem, word gemaak deur 'n laag polivinielbutyral (PVB) tussen twee of meer glasliste te plaas. Die PVB kan helder of getinte wees en wissel gewoonlik in dikte van .015 "tot .090", maar dit kan so dik soos .120" wees vir spesiale toepassings. Die hele eenheid word dan onder hitte en druk versmelt in 'n spesiale oond wat 'n outoklaaf genoem word. Die lamineringsproses kan uitgevoer word op helder, getinte, reflektiewe, hitteversterkte of gehard glas. Eienskappe sluit in:

• Wanneer gelamineerde glas breek, kleef die glasdeeltjies aan die PVB en vlieg of val nie. Sekere kombinasies van glas- en PVB-diktes kwalifiseer as veiligheidsglasmateriaal onder die gesondheids- en veiligheidstandaarde wat deur die American National Standards Institute (ANSI) gestel word. Gelamineerde glas met 'n .030 PVB-laag tussen twee stukke twee millimeter uitgegloeide glas voldoen byvoorbeeld aan die minimum vereiste vir veiligheidsglas.

Toepassings-Benewens veiligheidsglas, het gelamineerde glas baie spesialiteitstoepassings, insluitend klankvermindering en sekuriteit.

REFLEX Analytical stel 'n chemiese versterkingsproses vir glassubstrate in hul optiese vervaardigingsvermoë bekend. Die behandeling word bewerkstellig deur 'n chemiese ioonuitruiling op die oppervlak van 'n substraat. Na+ -K+-uitruiling stel drukspanning op die oppervlak bekend en hierdie spanning dien as 'n effektiewe verskerpingsmeganisme, waardeur die sterkte verhoog word en die vatbaarheid vir skade-inisiasie verminder word. Dit stel die glas in staat om gebruik te word vir hoër vlakke van trekspanning, met sterk punte vergelykbaar met aluminiumlegerings.

Veral in hierdie tyd kan die buigsterkte van chemies behandelde glas tot 100,000 psi (100 Ksi) bereik, wat byna gelykstaande is aan die optiese en meganiese eienskappe van die hoogs duursame, maar duurder Sapphire optiese materiaal wat tweede is slegs vir Diamond in terme van hardheid en ondeurdringbaar is vir water, die meeste sure, alkalieë en harde chemikalieë. 'N Patent hangende proses is ontwikkel om die buigsterkte te verhoog tot 150,000 psi (150 Ksi) wat Sapphire se gradering van 108,000 psi (108 Ksi) ver sal oorskry. Chemies versterkte glas toon uitstekende meganiese, chemiese en optiese eienskappe wat 'n groot vooruitgang in glaswetenskaptegnologie verteenwoordig.

Die chemies behandelde glas spog met 'n deursigtigheidsreeks van die UV tot die sigbare en in die infrarooi. Dit laat wapenstelselontwerpers toe om leidingstoestelle te bedryf, hetsy dit CCD, radiofrekwensie, infrarooi of lasergebaseerd is. Die voorstanders van die materiaal beklemtoon dat chemies behandelde glas nie net vir gebruik in militêre toepassings is nie. Dit kan gebruik word in talle toepassings wat taaiheid en optiese duidelikheid vereis. Die materiaal is ook nuttig vir uitsigpoorte, beskermende bedekkings en optika op die voorste oppervlak in vyandige omgewings waarvan die elemente hoë temperatuur, hoë druk en vakuumtoestande kan insluit. Minder veeleisende toepassings sluit in verkoopspuntskandeerdervensters wat in kruidenierswinkels en kleinhandelskandeerders gebruik word.

Pasgemaakte komponente word aangemoedig en beskikbaar op aanvraag; meganiese tekeninge met spesifikasies en toleransies is voorvereiste.

Geharde glas word gemaak van uitgegloeide glas via 'n termiese temperingsproses. Die glas word op 'n roltafel geplaas en dit deur 'n oond geneem wat dit bo sy uitgloeipunt van ongeveer 720 °C verhit. Die glas word dan vinnig afgekoel met gedwonge lugtrekke terwyl die binneste gedeelte vir 'n kort tydjie vry bly om te vloei. 'N Alternatiewe chemiese proses behels die dwing van 'n oppervlaklaag glas van minstens 0,1 mm dik in kompressie deur ioonuitruiling van die natriumione in die glasoppervlak met die 30% groter kaliumione, deur die glas in 'n bad gesmelte kaliumnitraat te dompel. Chemiese verharding lei tot verhoogde taaiheid in vergelyking met termiese verharding, en kan toegepas word op glasvoorwerpe van komplekse vorm. [1] [raakskerm:wysig] Voordele

Die term geharde glas word oor die algemeen gebruik om volledig gehard glas te beskryf, maar word soms gebruik om hitteversterkte glas te beskryf, aangesien beide tipes 'n termiese 'taai' proses ondergaan. Daar is twee hooftipes hittebehandelde glas, hitte versterk en ten volle getemper. Hitteversterkte glas is twee keer so sterk soos uitgegloeide glas, terwyl volledig gehard glas tipies vier tot ses keer die sterkte van uitgegloeide glas is en weerstand bied teen verhitting in mikrogolfoonde. Die verskil is die oorblywende spanning in die rand- en glasoppervlak. Volledig gehard glas in die VSA is oor die algemeen bo 65 MPa terwyl hitte versterkte glas tussen 40 en 55 MPa is. Dit is belangrik om daarop te let dat hoewel die sterkte van die glas nie die afbuiging verander nie, sterker beteken dat dit meer kan buig voordat dit breek. [raakskerm:aanhaling nodig] Uitgloeiglas buig minder as gehard glas onder dieselfde las, alles is gelyk. [raakskerm:wysig] Nadele

Geharde glas moet in grootte gesny of in vorm gedruk word voordat dit gehard word en kan nie weer bewerk word sodra dit gehard is nie. Poleer die rande of boorgate in die glas word uitgevoer voordat die verstewigingsproses begin. As gevolg van die gebalanseerde spanning in die glas, sal skade aan die glas uiteindelik daartoe lei dat die glas in kleinkiekiegrootte stukke breek. Die glas is die meeste vatbaar vir breek as gevolg van skade aan die rand van die glas waar die trekspanning die grootste is, maar verbryseling kan ook voorkom in die geval van 'n harde impak in die middel van die glasruit of as die impak gekonsentreer is (byvoorbeeld om die glas met 'n punt te slaan). Die gebruik van geharde glas kan in sommige situasies 'n veiligheidsrisiko inhou as gevolg van die neiging van die glas om heeltemal te breek met harde impak eerder as om skerwe in die vensterraam te laat[2].

Chemiese tempering is 'n oppervlakbehandeling wat onder glasagtige oorgang uitgevoer word, wanneer glase in 'n bad gedoop word met gesmelte kaliumsout by 'n temperatuur bo 380[raakskerm:grade]C. 'N Uitruiling vind plaas tussen die kaliumione in die sout en die natriumione op die oppervlak van die glas. Die bekendstelling van kaliumione groter as die natriumione lei tot residuele spanning, wat gekenmerk word deur 'n saamgeperste spanning op die oppervlak wat vergoed word deur spanningspanning in die glas.

Chemiese tempering moet in die volgende situasies oorweeg word:

• Wanneer glasdikte minder as 2,5 mm is (dit is baie moeilik om glas van hierdie dunheid termies te temper);

• waar glas met komplekse buiging of dimensionele eienskappe nie met termiese toerusting getemper kan word nie;

• waar meganiese weerstand nodig is wat beter is as dié wat met termiese tempering verkrygbaar is (byvoorbeeld in spesiale industriële of argitektoniese toepassings);

• waar 'n impakweerstand beter as dié wat met tradisionele termiese tempering verkrygbaar is, vereis word;

• waar daar 'n hoë optiese vereiste is en geen vervorming van die glasoppervlak geduld kan word nie (byvoorbeeld vir industriële en motoriese toepassings).

Chemies gehard glas kan gevorm word met 'n spesiale chemiese samestelling, soos natriumkalsiumglas. Dit kan vanaf 'n dikte van 0,5 mm begin en kan tot 3200 x 2200 mm meet.

Verskillende waardes kan verkry word afhangende van die sikluslengte en temperatuur, en kan gekies word volgens spesiale projekvereistes en die voorwaardes waaronder die glasartikel gebruik sal word. Chemiese gehard glas kan gesny, gemaal, geboor, gevorm en versier word.