Vidro Impactinator®

Vidro Fortalecido

Tratamento térmico: Onde o vidro recozido é submetido a um tratamento térmico especial no qual é aquecido a cerca de 680°C e depois resfriado.

Reforço Químico: O vidro é coberto por uma solução química que produz uma maior resistência mecânica. Quimicamente - o vidro reforçado tem propriedades semelhantes ao vidro tratado termicamente.

A taxa de resfriamento afeta diretamente a resistência do vidro. O processo regular de resfriamento - ou recozimento - do vidro float resulta em uma taxa lenta. Vidro mais forte pode ser produzido alterando a taxa de resfriamento. Dois tipos de vidro mais forte são:

• Vidro Termo-Reforçado
• Vidro Temperado

O vidro reforçado termicamente é resfriado a uma taxa mais rápida do que o vidro recozido comum. O vidro temperado, por sua vez, é resfriado a uma taxa mais rápida do que o vidro reforçado pelo calor. Outra forma de fortalecer o vidro é utilizar mais de um litro de vidro na aplicação. O vidro laminado consiste em duas ou mais litros de vidro, unidas por uma camada de plástico.

Em muitos edifícios modernos, o vidro deve ser o mais forte possível. Três razões básicas para fortalecer o vidro são:

• Aumentar a carga eólica
• Aumentar a resistência ao impacto
• Combate ao Estresse Térmico

Arquitetos e designers devem considerar a força do vento em um edifício ou instalação ao escolher o vidro. O vento faz com que o vidro se desvie. Essa deflexão sobrecarrega não só o vidro em si, mas todo o sistema de envidraçamento: a estrutura, as juntas e os selantes.

A resistência ao impacto está intimamente relacionada à carga do vento, porque o vento carrega coisas como pedras de granizo, poeira, pequenas pedras e outros detritos. Durante tornados e furacões, o vento carrega muitos objetos maiores.

À medida que o vidro aquece, ele se expande. A porção central de um lite fica mais quente e se expande a uma taxa maior do que as bordas. As tensões nas bordas são geralmente maiores no centro de cada aresta e diminuem em direção aos cantos. O desequilíbrio tensiona as arestas. Isso é chamado de estresse térmico. A resistência da borda do lite, portanto, determina grandemente sua capacidade de resistir à quebra. As bordas de corte limpo oferecem a maior resistência das bordas. Isso é particularmente crucial com o vidro que absorve calor. Um sistema de envidraçamento bem projetado também reduz as tensões no vidro.

O vidro reforçado termicamente é feito aquecendo o vidro recozido uniformemente, depois resfriando-o a uma taxa mais lenta do que o vidro temperado. As características incluem:

• É cerca de duas vezes mais forte que o vidro recozido comum do mesmo tamanho e espessura.
• É mais resistente ao vento e impactos do que o vidro recozido comum, embora menos resistente do que o vidro temperado.
• Fraturas em pedaços grandes e irregulares, semelhantes ao vidro recozido.

O vidro reforçado pelo calor é geralmente usado em edifícios altos para ajudar o vidro a resistir ao estresse térmico. Também é usado na fabricação de vidro de spandrel. O vidro Spandrel é um vidro obscuro que é usado em áreas que não são de visão. Como o vidro reforçado pelo calor se fratura em grandes peças irregulares, ele não se qualifica como um material de vidro de segurança. Todos os códigos de construção exigem vidros de segurança para portas de chuveiro, portas comerciais e fachadas de lojas para fins de segurança.

O vidro ganha uma resistência considerável com a têmpera. Um lite de vidro temperado é cerca de quatro vezes mais forte do que um lite de vidro recozido do mesmo tamanho e espessura. As características incluem:

• A única característica do vidro recozido afectada pela têmpera é a sua resistência à flexão ou tração:
• A têmpera aumenta a resistência à tração do vidro.
• Isso torna o vidro temperado mais capaz de resistir às forças causadas pelo calor, vento e impacto.
• A têmpera não muda:
• A cor, composição química ou características de transmissão de luz do vidro recozido.
• Sua resistência à compressão (a capacidade do vidro de resistir às forças de esmagamento)
• A taxa em que o vidro conduz e transmite calor.
• A taxa em que o vidro se expande quando aquecido.
• A rigidez do vidro.

As principais razões para usar o vidro temperado são:

• O vidro temperado, quando quebrado, é projetado para se estilhaçar em partículas em forma de cubo. Qualifica-se, portanto, como um material de vidro de segurança.
• O vidro temperado oferece maior resistência contra a deflexão e, portanto, melhor resistência à força do vento, do que o vidro reforçado pelo calor. É mais eficaz se colocado dentro de um sistema de envidraçamento geral bem projetado.
• A têmpera aumenta a capacidade do vidro de sobreviver ao impacto de objetos que possam atingir o edifício. Quando o vidro temperado quebra, ele se quebra em pequenos cubos, reduzindo a probabilidade de ferimentos graves no impacto.
• A têmpera aumenta a resistência da borda de uma lite. Assim, o vidro temperado é especificado quando os projetistas antecipam altas tensões térmicas.

O vidro temperado é feito pelo aquecimento uniforme do vidro recozido. O vidro pode ter de 1/8" a 3/4" de espessura. O vidro recozido é então resfriado rapidamente soprando o ar uniformemente em ambas as superfícies ao mesmo tempo. Isso é conhecido como resfriamento de ar. O resfriamento rápido aumenta as forças de compressão na superfície e as forças de tensão no interior do vidro. Dois processos são usados para temperar o vidro:

• Têmpera vertical
• Têmpera horizontal

Na têmpera vertical são usadas pinças para suspender o vidro de sua borda superior. Ele se move verticalmente através do forno desta maneira. Na têmpera horizontal o vidro se move através do forno em rolos de aço inoxidável ou cerâmica. Dos dois processos, a têmpera horizontal é o mais comum. O vidro temperado é identificado por uma etiqueta permanente, chamada de inseto, que é colocada no canto de cada lite temperado. O vidro temperado não pode ser cortado, perfurado ou bordado. Estes processos devem ser realizados no vidro antes da têmpera.

O vidro laminado, às vezes chamado de "lami", é feito colocando uma camada de polivinil butiral (PVB) entre duas ou mais litas de vidro. O PVB pode ser transparente ou colorido e normalmente varia em espessura de .015" a .090", mas pode ser tão espesso quanto .120" para aplicações especiais. Toda a unidade é então fundida sob calor e pressão em um forno especial chamado autoclave. O processo de laminação pode ser realizado em vidro transparente, colorido, refletivo, reforçado pelo calor ou temperado. As características incluem:

• Quando o vidro laminado se quebra, as partículas de vidro aderem ao PVB e não voam nem caem. Certas combinações de espessuras de vidro e PVB qualificam-se como materiais de vidro de segurança de acordo com os padrões de saúde e segurança estabelecidos pelo American National Standards Institute (ANSI). Por exemplo, o vidro laminado com uma camada de PVB .030 prensada entre duas peças de vidro recozido de dois milímetros atende ao requisito mínimo para vidros de segurança.

Aplicações – Além dos vidros de segurança, o vidro laminado tem muitas aplicações especiais, incluindo redução de som e segurança.

A REFLEX Analytical introduz um processo de reforço químico para substratos de vidro em sua capacidade de fabricação óptica. O tratamento é realizado através de uma troca iônica química na superfície de um substrato. A troca Na+-K+ introduz tensões compressivas na superfície e essas tensões atuam como um mecanismo eficaz de tenacidade, aumentando assim a resistência e diminuindo a suscetibilidade ao início de danos. Isso permite que o vidro seja usado para níveis mais altos de tensão de tração, com resistências comparáveis às ligas de alumínio.

Notavelmente, neste momento, a resistência à flexão do vidro tratado quimicamente pode atingir até 100.000 psi (100 Ksi), o que é quase equivalente às propriedades ópticas e mecânicas do material óptico de Safira altamente durável, mas mais caro, que só perde para o diamante em termos de dureza e é impermeável à água, a maioria dos ácidos, álcalis e produtos químicos agressivos. Um processo com patente pendente foi desenvolvido para aumentar a resistência à flexão para 150.000 psi (150 Ksi), o que excederá em muito a classificação da Safira de 108.000 psi (108 Ksi). O vidro quimicamente reforçado demonstra excelentes propriedades mecânicas, químicas e ópticas, o que representa um grande avanço na tecnologia da ciência do vidro.

O vidro quimicamente tratado possui uma faixa de transparência desde o UV até o visível e o infravermelho. Isso permite que os projetistas de sistemas de armas operem dispositivos de orientação, sejam eles CCD, radiofrequência, infravermelho ou laser. Os defensores do material enfatizam que o vidro tratado quimicamente não é apenas para uso em aplicações militares. Pode ser usado em inúmeras aplicações que exigem tenacidade e clareza óptica. O material também é útil para visores, capas protetoras e óptica de superfície frontal em ambientes hostis cujos elementos podem incluir condições de alta temperatura, alta pressão e vácuo. Aplicações menos exigentes incluem janelas de scanner de ponto de venda usadas em scanners de supermercado e varejo.

Componentes personalizados são incentivados e disponíveis mediante solicitação; Desenhos mecânicos com especificações e tolerâncias são pré-requisitos.

O vidro temperado é feito de vidro recozido através de um processo de têmpera térmica. O vidro é colocado sobre uma mesa de rolos, levando-o através de um forno que o aquece acima de seu ponto de recozimento de cerca de 720 °C. O vidro é então rapidamente resfriado com correntes de ar forçadas, enquanto a parte interna permanece livre para fluir por um curto período de tempo. Um processo químico alternativo envolve forçar uma camada superficial de vidro com pelo menos 0,1 mm de espessura à compressão por troca iônica dos íons de sódio na superfície do vidro com os íons de potássio 30% maiores, por imersão do vidro em um banho de nitrato de potássio fundido. O tenacamento químico resulta em maior tenacidade em comparação com o tenacidade térmica, e pode ser aplicado a objetos de vidro de forma complexa. [1] [touchscreen:editar] Vantagens

O termo vidro temperado é geralmente usado para descrever o vidro totalmente temperado, mas às vezes é usado para descrever o vidro reforçado pelo calor, pois ambos os tipos passam por um processo de "endurecimento" térmico. Existem dois tipos principais de vidro tratado termicamente, reforçado termicamente e totalmente temperado. O vidro reforçado pelo calor é duas vezes mais forte do que o vidro recozido, enquanto o vidro totalmente temperado é tipicamente quatro a seis vezes a resistência do vidro recozido e resiste ao aquecimento em fornos de micro-ondas. A diferença é a tensão residual na borda e na superfície do vidro. O vidro totalmente temperado nos EUA é geralmente acima de 65 MPa, enquanto o vidro reforçado pelo calor está entre 40 e 55 MPa. É importante notar que, embora a resistência do vidro não altere a deflexão, ser mais forte significa que ele pode desviar mais antes de quebrar. [touchscreen:citação necessária] O vidro recozido desvia menos do que o vidro temperado sob a mesma carga, sendo todo o resto igual. [touchscreen:editar] Desvantagens

O vidro temperado deve ser cortado ao tamanho ou pressionado para moldar antes do endurecimento e não pode ser retrabalhado depois de endurecido. O polimento das bordas ou furos no vidro é realizado antes do início do processo de tenacidade. Devido às tensões equilibradas no vidro, danos ao vidro acabarão resultando na quebra do vidro em pedaços do tamanho de miniaturas. O vidro é mais suscetível à quebra devido a danos na borda do vidro onde a tensão de tração é maior, mas o estilhaçamento também pode ocorrer no caso de um impacto duro no meio da vidraça ou se o impacto estiver concentrado (por exemplo, atingindo o vidro com um ponto). O uso de vidro temperado pode representar um risco de segurança em algumas situações devido à tendência do vidro de se estilhaçar completamente após o impacto duro, em vez de deixar cacos na moldura da janela[2].

A têmpera química é um tratamento de superfície realizado sob transição vítrea, quando os vidros são mergulhados em um banho com sal de potássio derretido a uma temperatura acima de 380 [touchscreen:graus]C. Ocorre uma troca entre os íons potássio no sal e os íons sódio na superfície do vidro. A introdução de íons potássio maiores que os de sódio leva a uma tensão residual, que é caracterizada por uma tensão comprimida na superfície que é compensada pela tensão no interior do vidro.

A têmpera química deve ser considerada nas seguintes situações:

• Quando a espessura do vidro é inferior a 2,5mm (é muito difícil temperar termicamente o vidro desta finura);

• quando o vidro com características complexas de flexão ou dimensões não puder ser temperado com equipamento térmico;

• quando é necessária uma resistência mecânica superior à obtida com a têmpera térmica (por exemplo, em aplicações industriais ou arquitectónicas especiais);

• quando for necessária uma resistência ao impacto superior à obtida com a têmpera térmica tradicional;

• onde há uma alta exigência óptica e nenhuma deformação da superfície do vidro pode ser tolerada (por exemplo, para aplicações industriais e motoras).

O vidro quimicamente temperado pode ser formado com uma composição química especial, como o vidro sódio-cálcio. Pode começar a partir de uma espessura de 0.5mm e pode medir até 3200 x 2200mm.

Diferentes valores podem ser obtidos dependendo da duração do ciclo e da temperatura, e podem ser selecionados de acordo com os requisitos especiais do projeto e as condições sob as quais o artigo de vidro será usado. O vidro temperado químico pode ser cortado, moído, perfurado, moldado e decorado.