Ütőüveg®

Megerősített üveg

Hőkezelés: Ha a lágyított üveget különleges hőkezelésnek vetik alá, amelynek során körülbelül 680 °C-ra melegítik, majd lehűtik.

Kémiai erősítés: Az üveget kémiai oldat borítja, amely nagyobb mechanikai ellenállást eredményez. A kémiailag erősített üveg hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint a hőkezelt üveg.

A hűtés sebessége közvetlenül befolyásolja az üveg szilárdságát. Az úsztatott üveg hűtésének - vagy lágyításának - rendszeres folyamata lassú sebességet eredményez. Erősebb üveg állítható elő a hűtési sebesség megváltoztatásával. Az erősebb üvegnek két típusa van:

• Hőkezelt üveg
• Edzett üveg

A hőkezelt üveg gyorsabban hűl, mint a hagyományos lágyított üveg. Az edzett üveg viszont gyorsabban hűl, mint a hőerősített üveg. Az üveg megerősítésének másik módja egynél több üveg használata az alkalmazásban. A laminált üveg két vagy több üvegből áll, amelyeket egy műanyag réteg köt össze.

Sok modern épületben az üvegnek a lehető legerősebbnek kell lennie. Az üveg megerősítésének három alapvető oka a következő:

• Növelje a szélterhelést
• Növelje az ütésállóságot
• Küzdelem a hőstressz ellen

Az építészeknek és tervezőknek figyelembe kell venniük a szél erejét az épületre vagy a telepítésre az üveg kiválasztásakor. A szél miatt az üveg elhajlik. Ez az elhajlás nemcsak magát az üveget terheli, hanem az egész üvegezési rendszert: a keretet, a tömítéseket és a tömítőanyagokat.

Az ütésállóság szorosan kapcsolódik a szélterheléshez, mivel a szél olyan dolgokat hordoz, mint a jégeső, por, apró kövek és egyéb törmelék. Tornádók és hurrikánok idején a szél sok nagyobb tárgyat hordoz.

Ahogy az üveg felmelegszik, kitágul. A lite középső része melegebbé válik, és nagyobb sebességgel tágul, mint a szélek. Az élek feszültségei általában nagyobbak az egyes élek közepén, és csökkennek a sarkok felé. Az egyensúlyhiány megterheli a széleket. Ezt nevezik hőstressznek. A lite élszilárdsága tehát nagyban meghatározza a törésállósági képességét. A letisztult élek biztosítják a legnagyobb élszilárdságot. Ez különösen fontos a hőelnyelő üvegek esetében. A jól megtervezett üvegezési rendszer csökkenti az üvegre nehezedő igénybevételt is.

A hőkezelt üveg úgy készül, hogy a lágyított üveget egyenletesen melegítik, majd lassabban hűtik, mint az edzett üveget. A jellemzők a következők:

• Körülbelül kétszer olyan erős, mint az azonos méretű és vastagságú hagyományos lágyított üveg.
• Jobban ellenáll a szélterhelésnek és az ütéseknek, mint a hagyományos lágyított üveg, bár kevésbé ellenálló, mint az edzett üveg.
• Nagy, szaggatott darabokra törések, hasonlóan a lágyított üveghez.

A hőkezelt üveget általában sokemeletes épületekben használják, hogy segítsen az üvegnek ellenállni a hőstressznek. A parapet üveg készítéséhez is használják. A spandrel üveg homályos üveg, amelyet nem látó területeken használnak. Mivel a hőkezelt üveg nagy, szaggatott darabokra törik, nem minősül biztonsági üvegezésre alkalmas anyagnak. Minden építési előírás biztonsági okokból megköveteli a zuhanyajtók, kereskedelmi ajtók és kirakati kirakatok biztonsági üvegezését.

Az üveg jelentős szilárdságot nyer az edzésből. Az edzett üveg lit körülbelül négyszer erősebb, mint az azonos méretű és vastagságú lágyított üveg. A jellemzők a következők:

• Az edzett lágyított üveg egyetlen jellemzője a hajlító- vagy szakítószilárdság:
• Az edzés növeli az üveg szakítószilárdságát.
• Ezáltal az edzett üveg jobban ellenáll a hő, a szél és az ütés okozta erőknek.
• A temperálás nem változik:
• A lágyított üveg színe, kémiai összetétele vagy fényáteresztő tulajdonságai.
• Nyomószilárdsága (az üveg azon képessége, hogy ellenálljon a zúzóerőknek)
• Az üveg hővezetésének és továbbításának sebessége.
• Az üveg melegítéskor történő tágulásának sebessége.
• Az üveg merevsége.

Az edzett üveg használatának fő okai a következők:

• Az edzett üveg, ha törik, úgy van kialakítva, hogy kocka alakú részecskékké törjön. Ezért biztonsági üvegezésre alkalmas anyagnak minősül.
• Az edzett üveg nagyobb szilárdságot biztosít az elhajlással szemben, és így jobban ellenáll a szél erejének, mint a hőkezelt üveg. Hatékonyabb, ha jól megtervezett, átfogó üvegezési rendszerbe helyezik.
• Az edzés növeli az üveg azon képességét, hogy túlélje az épületbe ütköző tárgyak hatását. Amikor az edzett üveg eltörik, apró kockákra törik, csökkentve a súlyos sérülések valószínűségét ütközéskor.
• Az edzés növeli a lite élszilárdságát. Így az edzett üveg akkor kerül meghatározásra, amikor a tervezők nagy hőfeszültségre számítanak.

Az edzett üveg a lágyított üveg egyenletes melegítésével készül. Az üveg vastagsága 1/8 "és 3/4" között lehet. A lágyított üveget ezután gyorsan lehűtik úgy, hogy a levegőt egyenletesen fújják mindkét felületre egyszerre. Ezt nevezik levegőoltásnak. A gyors hűtés növeli a felületre ható nyomóerőket és az üveg belsejében fellépő feszítőerőket. Az üveg temperálására két eljárást alkalmaznak:

• Függőleges temperálás
• Vízszintes temperálás

A függőleges edzésben fogókat használnak az üveg felső szélének felfüggesztésére. Ilyen módon függőlegesen mozog a kemencében. Vízszintes edzés során az üveg rozsdamentes acél vagy kerámia hengereken mozog a kemencében. A két folyamat közül a vízszintes temperálás a gyakoribb. Az edzett üveget egy állandó címke azonosítja, amelyet hibának neveznek, és amelyet minden edzett lite sarkába helyeznek. Az edzett üveg nem vágható, fúrható vagy szélezhető. Ezeket a folyamatokat az üvegen kell elvégezni edzés előtt.

A laminált üveg, amelyet néha "lami" -nak neveznek, úgy készül, hogy egy réteg polivinil-butirált (PVB) helyeznek két vagy több üveg lite közé. A PVB lehet átlátszó vagy színezett, és vastagsága általában 0,015" és .090" között változik, de speciális alkalmazásokhoz akár 0,120" vastag is lehet. Az egész egységet ezután hő és nyomás alatt olvasztják össze egy speciális kemencében, amelyet autoklávnak neveznek. A laminálási folyamat tiszta, színezett, fényvisszaverő, hőerősített vagy edzett üvegen végezhető. A jellemzők a következők:

• Amikor a laminált üveg eltörik, az üvegrészecskék a PVB-hez tapadnak, és nem repülnek vagy esnek. Az üveg és PVB vastagságok bizonyos kombinációi az Amerikai Nemzeti Szabványügyi Intézet (ANSI) által meghatározott egészségügyi és biztonsági szabványok szerint biztonsági üvegezésnek minősülnek. Például a két milliméteres lágyított üveg két darabja között szendvicsezett .030 PVB réteggel ellátott laminált üveg megfelel a biztonsági üvegezésre vonatkozó minimális követelményeknek.

Alkalmazások-A biztonsági üvegezés mellett a laminált üvegnek számos speciális alkalmazása van, beleértve a zajcsökkentést és a biztonságot.

A REFLEX Analytical kémiai erősítési eljárást vezet be az üveghordozók optikai gyártási képességébe. A kezelés kémiai ioncserével történik a szubsztrátum felületén. A Na+ -K+ csere nyomófeszültségeket hoz létre a felületen, és ezek a feszültségek hatékony edzőmechanizmusként működnek, ezáltal növelik a szilárdságot és csökkentik a károsodás kialakulásának hajlamát. Ez lehetővé teszi, hogy az üveg nagyobb szakítószilárdsággal használható legyen, az alumíniumötvözetekéhez hasonló szilárdsággal.

Nevezetesen, ebben az időben a kémiailag kezelt üveg hajlítószilárdsága elérheti a 100 000 psi-t (100 Ksi), ami közel egyenértékű a rendkívül tartós, mégis drágább zafír optikai anyag optikai és mechanikai tulajdonságaival, amely keménység tekintetében a gyémánt után a második, és vízhatlan a legtöbb sav, lúgok és kemény vegyszerek. Kifejlesztettek egy szabadalmaztatás alatt álló eljárást, amely a hajlítószilárdságot 150 000 psi-re (150 Ksi) növeli, ami messze meghaladja a zafír 108 000 psi (108 Ksi) értékét. A kémiailag megerősített üveg kiemelkedő mechanikai, kémiai és optikai tulajdonságokkal rendelkezik, ami jelentős előrelépést jelent az üvegtudományi technológiában.

A vegyszerrel kezelt üveg átlátszósága az UV-sugárzástól a láthatón át az infravörösig terjed. Ez lehetővé teszi a fegyverrendszerek tervezői számára, hogy irányító eszközöket működtessenek, függetlenül attól, hogy CCD, rádiófrekvenciás, infravörös vagy lézer alapúak. Az anyag támogatói hangsúlyozzák, hogy a kémiailag kezelt üveg nem csak katonai alkalmazásokban használható. Számos olyan alkalmazásban használható, amelyek szívósságot és optikai tisztaságot igényelnek. Az anyag hasznos nézetablakokhoz, védőburkolatokhoz és elülső felületi optikákhoz is ellenséges környezetben, amelynek elemei magas hőmérsékletet, magas nyomást és vákuumot tartalmazhatnak. A kevésbé igényes alkalmazások közé tartoznak az élelmiszerboltokban és a kiskereskedelmi szkennerekben használt POS-szkennerablakok.

Az egyedi alkatrészeket ösztönözzük és kérésre rendelkezésre állnak; Előfeltétel a specifikációkkal és tűrésekkel ellátott mechanikai rajzok.

Az edzett üveg lágyított üvegből készül hőkezelési eljárással. Az üveget görgős asztalra helyezik, és egy kemencén keresztül vezetik, amely körülbelül 720 °C-os izzítási pontja fölé melegíti. Az üveget ezután gyorsan lehűtik kényszer léghuzattal, miközben a belső rész rövid ideig szabadon áramlik. Egy alternatív kémiai eljárás során egy legalább 0,1 mm vastag felületi üvegréteget préselnek összenyomódásra az üveg felületén lévő nátriumionok 30%-kal nagyobb káliumionokkal való ioncseréjével, az üvegnek olvadt kálium-nitrát fürdőbe merítésével. A kémiai edzés nagyobb szívósságot eredményez a termikus edzéshez képest, és összetett alakú üvegtárgyakra alkalmazható. [1] [érintőképernyő:szerkesztés] Előnye

Az edzett üveg kifejezést általában a teljesen edzett üveg leírására használják, de néha hőkezelt üveg leírására használják, mivel mindkét típus termikus "edzési" folyamaton megy keresztül. A hőkezelt üvegnek két fő típusa van, hőerősített és teljesen edzett. A hőkezelt üveg kétszer olyan erős, mint a lágyított üveg, míg a teljesen edzett üveg általában négyszer-hatszor erősebb, mint a lágyított üveg, és ellenáll a mikrohullámú sütők melegítésének. A különbség az él és az üvegfelület maradék feszültsége. A teljesen edzett üveg az USA-ban általában 65 MPa felett van, míg a hőkezelt üveg 40 és 55 MPa között van. Fontos megjegyezni, hogy bár az üveg szilárdsága nem változtatja meg az elhajlást, az erősebb azt jelenti, hogy törés előtt jobban elhajolhat. [érintőképernyő:idézet szükséges] A lágyított üveg kisebb mértékben hajlik el, mint az edzett üveg azonos terhelés mellett, minden más egyenlő. [érintőképernyő:szerkesztés] Hátrányai

Az edzett üveget edzés előtt méretre kell vágni vagy formára kell préselni, és edzés után nem lehet újra megmunkálni. Az élek polírozása vagy lyukak fúrása az üvegben az edzési folyamat megkezdése előtt történik. Az üveg kiegyensúlyozott feszültségei miatt az üveg károsodása végül azt eredményezi, hogy az üveg miniatűr méretű darabokra törik. Az üveg a legérzékenyebb a törésre az üveg szélének sérülése miatt, ahol a legnagyobb a szakítófeszültség, de törés akkor is előfordulhat, ha az üvegtábla közepén erős ütés következik be, vagy ha az ütés koncentrált (például az üveget egy ponttal üti). Az edzett üveg használata bizonyos helyzetekben biztonsági kockázatot jelenthet, mivel az üveg hajlamos arra, hogy erős ütés hatására teljesen összetörjön, ahelyett, hogy szilánkokat hagyna az ablakkeretben[2].

A kémiai temperálás üveges átmenet alatt végzett felületkezelés, amikor a poharakat olvasztott káliumsóval 380 [érintőképernyő:fok]C feletti hőmérsékletű fürdőbe mártják. Csere történik a sóban lévő káliumionok és az üveg felületén lévő nátriumionok között. A nátriumnál nagyobb káliumionok bevezetése maradékfeszültséghez vezet, amelyet a felületen lévő összenyomott feszültség jellemez, amelyet az üveg belsejében lévő feszültségfeszültség kompenzál.

A kémiai temperálást a következő helyzetekben kell figyelembe venni:

• Ha az üveg vastagsága kisebb, mint 2,5 mm (nagyon nehéz hővel edzeni az ilyen vékonyságú üveget);

• ha az összetett hajlítási vagy méretbeli jellemzőkkel rendelkező üveg nem edzhető hőberendezéssel;

• ha a hőkezeléssel elérhető mechanikai ellenállásnál nagyobb mechanikai ellenállásra van szükség (például speciális ipari vagy építészeti alkalmazásokban);

• ha a hagyományos hőkezeléssel elérhetőnél nagyobb ütésállóságra van szükség;

• ahol nagy az optikai igény, és az üvegfelület nem deformálható (például ipari és motoros alkalmazásokhoz).

A kémiailag edzett üveg speciális kémiai összetételű, például nátrium-kalcium üveggel alakítható ki. 0,5 mm vastagságtól indulhat, és akár 3200 x 2200 mm is mérhető.

A ciklus hosszától és hőmérsékletétől függően különböző értékek érhetők el, és a speciális projektkövetelmények és az üvegtárgy felhasználási körülményei szerint választhatók ki. A kémiai edzett üveg vágható, őrölhető, fúrható, formázható és díszíthető.