Impactinator®-lasi

Vahvistettu lasi

Lämpökäsittely: Kun hehkutettu lasi altistetaan erityiselle lämpökäsittelylle, jossa se kuumennetaan noin 680 ° C: seen ja jäähdytetään sen jälkeen.

Kemiallinen vahvistaminen: Lasi peitetään kemiallisella liuoksella, joka tuottaa korkeamman mekaanisen kestävyyden. Kemiallisesti vahvistetulla lasilla on samanlaiset ominaisuudet kuin lämpökäsitellyllä lasilla.

Jäähdytysnopeus vaikuttaa suoraan lasin lujuuteen. Float-lasin säännöllinen jäähdytys- tai hehkutusprosessi johtaa hitaaseen nopeuteen. Vahvempaa lasia voidaan valmistaa muuttamalla jäähdytysnopeutta. Kaksi vahvempaa lasia ovat:

• Lämpövahvistettu lasi
• Karkaistu lasi

Lämpövahvistettu lasi jäähdytetään nopeammin kuin tavallinen hehkutettu lasi. Karkaistu lasi puolestaan jäähdytetään nopeammin kuin lämpövahvistettu lasi. Toinen tapa vahvistaa lasia on käyttää sovelluksessa useampaa kuin yhtä lasia. Laminoitu lasi koostuu kahdesta tai useammasta lasikerroksesta, jotka on liitetty muovikerrokseen.

Monissa nykyaikaisissa rakennuksissa lasin on oltava mahdollisimman vahva. Kolme perussyytä lasin vahvistamiseen ovat:

• Lisää tuulikuormaa
• Lisää iskunkestävyyttä
• Taistele lämpörasitusta vastaan

Arkkitehtien ja suunnittelijoiden on otettava huomioon tuulen voima rakennukseen tai asennukseen lasia valittaessa. Tuuli saa lasin taipumaan. Tämä taipuma rasittaa paitsi itse lasia myös koko lasitusjärjestelmää: runkoa, tiivisteitä ja tiivisteitä.

Iskunkestävyys liittyy läheisesti tuulikuormaan, koska tuuli kuljettaa esimerkiksi rakeita, pölyä, pieniä kiviä ja muita roskia. Tornadojen ja hurrikaanien aikana tuuli kuljettaa monia suurempia esineitä.

Kun lasi lämpenee, se laajenee. Liten keskiosa kuumenee ja laajenee nopeammin kuin reunat. Reunojen jännitykset ovat yleensä suurempia kunkin reunan keskellä ja pienenevät kulmia kohti. Epätasapaino rasittaa reunoja. Tätä kutsutaan lämpörasitukseksi. Siksi liten reunalujuus määrää suuresti sen kyvyn vastustaa rikkoutumista. Siististi leikatut reunat tarjoavat suurimman reunalujuuden. Tämä on erityisen tärkeää lämpöä absorboivan lasin kanssa. Hyvin suunniteltu lasitusjärjestelmä vähentää myös lasiin kohdistuvia rasituksia.

Lämpövahvistettu lasi valmistetaan kuumentamalla hehkutettua lasia tasaisesti ja jäähdyttämällä se sitten hitaammin kuin karkaistu lasi. Ominaisuuksia ovat:

• On noin kaksi kertaa vahvempi kuin tavallinen hehkutettu lasi, jonka koko ja paksuus ovat samat.
• Kestää paremmin tuulen kuormitusta ja iskuja kuin tavallinen hehkutettu lasi, vaikkakin vähemmän kestävä kuin karkaistu lasi.
• Murtumat suuriksi, rosoisiksi paloiksi, jotka ovat samanlaisia kuin hehkutettu lasi.

Lämpövahvistettua lasia käytetään yleensä korkeissa rakennuksissa auttamaan lasia kestämään lämpörasitusta. Sitä käytetään myös spandrel -lasin valmistuksessa. Spandrel-lasi on hämärää lasia, jota käytetään näkymättömillä alueilla. Koska lämpövahvistettu lasi hajoaa suuriksi rosoisiksi kappaleiksi, sitä ei voida pitää turvalasina. Kaikki rakennusmääräykset edellyttävät turvalaseja suihkuoviin, liikeoviin ja myymälöiden julkisivuihin turvallisuussyistä.

Lasi saa huomattavaa lujuutta karkaisemisesta. Karkaistun lasin lite on noin neljä kertaa vahvempi kuin samankokoinen ja paksuinen hehkutettu lasi. Ominaisuuksia ovat:

• Karkaisun vaikutuksen alaisen hehkutetun lasin ainoa ominaisuus on sen taivutus- tai vetolujuus:
• Karkaisu lisää lasin vetolujuutta.
• Tämä tekee karkaistusta lasista paremmin vastustuskykyisen kuumuuden, tuulen ja iskujen aiheuttamia voimia.
• Karkaisu ei muutu:
• Hehkutetun lasin väri, kemiallinen koostumus tai valonläpäisyominaisuudet.
• Sen puristuslujuus (lasin kyky vastustaa murskausvoimia)
• Nopeus, jolla lasi johtaa ja siirtää lämpöä.
• Nopeus, jolla lasi laajenee kuumennettaessa.
• Lasin jäykkyys.

Tärkeimmät syyt karkaistun lasin käyttöön ovat:

• Karkaistu lasi, kun se rikkoutuu, on suunniteltu hajoamaan kuution muotoisiksi hiukkasiksi. Näin ollen sitä voidaan pitää turvalasina.
• Karkaistu lasi tarjoaa suuremman lujuuden taipumia vastaan ja siten paremman kestävyyden tuulen voimalle kuin lämpövahvistettu lasi. Se on tehokkaampi, jos se sijoitetaan hyvin suunniteltuun, yleiseen lasitusjärjestelmään.
• Karkaisu lisää lasin kykyä selviytyä rakennukseen mahdollisesti osuvien esineiden iskuista. Kun karkaistu lasi rikkoutuu, se hajoaa pieniksi kuutioiksi, mikä vähentää vakavan loukkaantumisen todennäköisyyttä törmäyksessä.
• Karkaisu lisää liten reunalujuutta. Siten karkaistu lasi määritetään, kun suunnittelijat ennakoivat suuria lämpöjännityksiä.

Karkaistu lasi valmistetaan kuumentamalla hehkutettua lasia tasaisesti. Lasi voi olla paksuudeltaan 1/8" - 3/4". Tämän jälkeen hehkutettu lasi jäähdytetään nopeasti puhaltamalla ilmaa tasaisesti molemmille pinnoille samanaikaisesti. Tätä kutsutaan ilman sammutukseksi. Nopea jäähdytys lisää pinnan puristusvoimia ja lasin sisällä olevia jännitysvoimia. Lasin karkaisemiseen käytetään kahta prosessia:

• Pystysuora karkaisu
• Vaakasuora karkaisu

Pystysuorissa karkaisupihdeissä käytetään lasin ripustamiseen sen yläreunasta. Se liikkuu pystysuoraan uunin läpi tällä tavalla. Vaakasuorassa karkaisussa lasi liikkuu uunin läpi ruostumattomasta teräksestä tai keraamisista teloista. Näistä kahdesta prosessista horisontaalinen karkaisu on yleisempi. Karkaistu lasi tunnistetaan pysyvällä etiketillä, jota kutsutaan virheeksi, joka sijoitetaan kunkin karkaistun liittin nurkkaan. Karkaistua lasia ei voi leikata, porata tai reunustaa. Nämä prosessit on suoritettava lasille ennen karkaisua.

Laminoitu lasi, jota joskus kutsutaan "lamiksi", valmistetaan asettamalla kerros polyvinyylibutyraalia (PVB) kahden tai useamman lasiliittin väliin. PVB voi olla kirkas tai sävytetty, ja sen paksuus vaihtelee yleensä .015" - .090", mutta se voi olla jopa .120" erikoissovelluksiin. Koko yksikkö sulatetaan sitten lämmön ja paineen alaisena erityisessä uunissa, jota kutsutaan autoklaaviksi. Laminointiprosessi voidaan suorittaa kirkkaalle, sävytetylle, heijastavalle, lämpövahvistetulle tai karkaistulle lasille. Ominaisuuksia ovat:

• Kun laminoitu lasi rikkoutuu, lasihiukkaset tarttuvat PVB: hen eivätkä lennä tai putoa. Tietyt lasin ja PVB-paksuuden yhdistelmät ovat turvalasimateriaaleja American National Standards Instituten (ANSI) asettamien terveys- ja turvallisuusstandardien mukaisesti. Esimerkiksi laminoitu lasi, jossa on .030 PVB -kerros, joka on sijoitettu kahden millimetrin hehkutetun lasin kahden kappaleen väliin, täyttää turvalasien vähimmäisvaatimukset.

Sovellukset - Turvalasien lisäksi laminoidulla lasilla on monia erikoissovelluksia, kuten äänenvaimennus ja turvallisuus.

REFLEX Analytical tuo lasisubstraattien kemiallisen vahvistusprosessin niiden optiseen valmistuskykyyn. Käsittely suoritetaan kemiallisen ioninvaihdon avulla substraatin pinnalla. Na+ -K+ -vaihto tuo puristusjännityksiä pintaan ja nämä jännitykset toimivat tehokkaana karkaisumekanismina, mikä lisää lujuutta ja vähentää alttiutta vaurioiden alkamiselle. Tämä mahdollistaa lasin käytön korkeammalla vetolujuudella, jonka lujuudet ovat verrattavissa alumiiniseoksiin.

Erityisesti tällä hetkellä kemiallisesti käsitellyn lasin taivutuslujuus voi nousta jopa 100 000 psi: iin (100 Ksi), mikä vastaa lähes erittäin kestävän, mutta kalliimman safiirioptisen optisen materiaalin optisia ja mekaanisia ominaisuuksia, joka on kovuuden suhteen toiseksi vain timantti ja joka on vettä läpäisemätön, useimmat hapot, emäkset ja kovat kemikaalit. Patenttia odottava prosessi on kehitetty taivutuslujuuden nostamiseksi 150 000 psi:iin (150 Ksi), mikä ylittää selvästi Safiirin luokituksen 108 000 psi (108 Ksi). Kemiallisesti vahvistetulla lasilla on erinomaiset mekaaniset, kemialliset ja optiset ominaisuudet, mikä edustaa merkittävää edistystä lasitieteen tekniikassa.

Kemiallisesti käsitellyllä lasilla on läpinäkyvyysalue UV-säteilystä näkyvään ja infrapunaan. Tämä antaa asejärjestelmien suunnittelijoille mahdollisuuden käyttää ohjauslaitteita riippumatta siitä, ovatko ne CCD-, radiotaajuus-, infrapuna- tai laserpohjaisia. Materiaalin kannattajat korostavat, että kemiallisesti käsiteltyä lasia ei ole tarkoitettu vain sotilaskäyttöön. Sitä voidaan käyttää lukuisissa sovelluksissa, jotka vaativat sitkeyttä ja optista selkeyttä. Materiaali on hyödyllinen myös näyttöikkunoissa, suojakuorissa ja etupinnan optiikassa vihamielisissä ympäristöissä, joiden elementteihin voi kuulua korkea lämpötila, korkea paine ja tyhjiöolosuhteet. Vähemmän vaativia sovelluksia ovat ruokakauppojen ja vähittäiskaupan skannereissa käytettävät kassaskannerin ikkunat.

Mukautettuja komponentteja kannustetaan ja ne ovat saatavilla pyynnöstä; Mekaaniset piirustukset eritelmineen ja toleransseineen ovat välttämättömiä.

Karkaistu lasi valmistetaan hehkutetusta lasista lämpökarkaisuprosessin avulla. Lasi asetetaan rullapöydälle ja viedään uunin läpi, joka lämmittää sen hehkutuspisteensä yli noin 720 °C. Sitten lasi jäähdytetään nopeasti pakotetulla ilmavedolla, kun taas sisäosa pysyy vapaasti virtaamassa lyhyen aikaa. Vaihtoehtoinen kemiallinen prosessi sisältää vähintään 0,1 mm paksun lasin pintakerroksen pakottamisen puristukseen lasipinnan natriumionien ioninvaihdolla 30% suurempien kaliumionien kanssa upottamalla lasi sulan kaliumnitraatin kylpyyn. Kemiallinen karkaisu lisää sitkeyttä verrattuna lämpökarkaisuun, ja sitä voidaan levittää monimutkaisen muotoisille lasiesineille. [1] [kosketusnäyttö:muokkaa] Etuja

Termiä karkaistu lasi käytetään yleensä kuvaamaan täysin karkaistua lasia, mutta joskus sitä käytetään kuvaamaan lämpövahvistettua lasia, koska molemmat tyypit käyvät läpi termisen "karkaisuprosessin". Lämpökäsiteltyä lasia on kahta päätyyppiä, lämpövahvistettu ja täysin karkaistu. Lämpövahvistettu lasi on kaksi kertaa lujempaa kuin hehkutettu lasi, kun taas täysin karkaistu lasi on tyypillisesti neljästä kuuteen kertaa hehkutetun lasin lujuus ja kestää kuumennuksen mikroaaltouunissa. Ero on reunan ja lasipinnan jäännösjännitys. Täysin karkaistu lasi Yhdysvalloissa on yleensä yli 65 MPa, kun taas lämpövahvistettu lasi on 40-55 MPa. On tärkeää huomata, että vaikka lasin lujuus ei muuta taipumaa, vahvempi tarkoittaa, että se voi taipua enemmän ennen rikkoutumista. [kosketusnäyttö:viite tarvitaan] Hehkutettu lasi taipuu vähemmän kuin karkaistu lasi samalla kuormituksella, kaikki muu on yhtä suuri. [kosketusnäyttö:muokkaa] Haitat

Karkaistu lasi on leikattava kokoon tai puristettava muotoon ennen karkaisua, eikä sitä voi työstää uudelleen kovettumisen jälkeen. Reunojen kiillotus tai reikien poraus lasiin suoritetaan ennen karkaisuprosessin aloittamista. Lasin tasapainoisten jännitysten vuoksi lasin vaurioituminen johtaa lopulta lasin rikkoutumiseen pikkukuvan kokoisiksi paloiksi. Lasi on alttiimpi rikkoutumiselle, joka johtuu lasin reunan vaurioitumisesta, jossa vetolujuus on suurin, mutta särkymistä voi tapahtua myös, jos lasin keskelle tulee kova isku tai jos isku on keskittynyt (esimerkiksi osuu lasiin kärjellä). Karkaistun lasin käyttö voi aiheuttaa turvallisuusriskin joissakin tilanteissa, koska lasilla on taipumus särkyä kokonaan kovassa iskussa sen sijaan, että se jättäisi sirpaleita ikkunakehykseen[2].

Kemiallinen karkaisu on pintakäsittely, joka suoritetaan lasiaisessa siirtymävaiheessa, kun lasit kastetaan kylpyyn, jossa on sulatettua kaliumsuolaa yli 380 [kosketusnäyttö: astetta] C: n lämpötilassa. Suolassa olevien kaliumionien ja lasin pinnalla olevien natriumionien välillä tapahtuu vaihto. Natriumia suurempien kaliumionien lisääminen johtaa jäännösjännitykseen, jolle on ominaista pinnan puristusjännitys, jota kompensoi lasin sisäinen jännitysjännitys.

Kemiallista karkaisua tulisi harkita seuraavissa tilanteissa:

• Kun lasin paksuus on alle 2,5 mm (tämän ohuen lasin lämpökarkaisu on erittäin vaikeaa);

• lasia, jolla on monimutkaisia taivutus- tai mittaominaisuuksia, ei voida karkaista lämpölaitteilla;

• kun tarvitaan mekaanista kestävyyttä, joka on parempi kuin lämpökarkaisulla saavutettava kestävyys (esimerkiksi erityisissä teollisissa tai arkkitehtonisissa sovelluksissa);

• jos vaaditaan suurempaa iskunkestävyyttä kuin perinteisellä lämpökarkaisulla;

• joissa optinen vaatimus on korkea eikä lasipinnan muodonmuutoksia voida sietää (esimerkiksi teollisuus- ja moottorisovelluksissa).

Kemiallisesti karkaistu lasi voidaan muodostaa erityisellä kemiallisella koostumuksella, kuten natrium-kalsiumlasilla. Se voi alkaa 0.5 mm: n paksuudesta ja mitata jopa 3200 x 2200 mm.

Erilaisia arvoja voidaan saada syklin pituudesta ja lämpötilasta riippuen, ja ne voidaan valita projektin erityisvaatimusten ja lasituotteen käyttöolosuhteiden mukaan. Kemiallinen karkaistu lasi voidaan leikata, hioa, porata, muotoilla ja koristella.