Kaca Impactinator®

Kaca yang diperkuat

Perlakuan Panas: Di mana kaca anil mengalami perlakuan panas khusus di mana ia dipanaskan hingga sekitar 680 ° C dan kemudian didinginkan.

Penguatan kimia: Kaca ditutupi oleh larutan kimia yang menghasilkan ketahanan mekanis yang lebih tinggi. Kaca yang diperkuat secara kimia memiliki sifat yang mirip dengan kaca yang diolah dengan termal.

Tingkat pendinginan secara langsung mempengaruhi kekuatan kaca. Proses pendinginan reguler - atau anil - kaca apung menghasilkan laju yang lambat. Kaca yang lebih kuat dapat diproduksi dengan mengubah laju pendinginan. Dua jenis kaca yang lebih kuat adalah:

• Kaca yang diperkuat panas
• Kaca Tempered

Kaca yang diperkuat panas didinginkan dengan kecepatan lebih cepat daripada kaca anil biasa. Kaca tempered, pada gilirannya, didinginkan pada tingkat yang lebih cepat daripada kaca yang diperkuat panas. Cara lain untuk memperkuat kaca adalah dengan menggunakan lebih dari satu lite kaca dalam aplikasi. Kaca laminasi terdiri dari dua atau lebih lites kaca, bergabung dengan lapisan plastik.

Di banyak bangunan modern, kaca harus sekuat mungkin. Tiga alasan dasar untuk memperkuat kaca adalah untuk:

• Meningkatkan beban angin
• Meningkatkan ketahanan benturan
• Memerangi Stres Termal

Arsitek dan desainer harus mempertimbangkan kekuatan angin pada bangunan atau instalasi ketika memilih kaca. Angin menyebabkan kaca membelok. Defleksi ini tidak hanya membebani kaca itu sendiri tetapi seluruh sistem kaca: kerangka, gasket, dan sealant.

Ketahanan benturan berkaitan erat dengan beban angin karena angin membawa benda-benda seperti hujan es, debu, batu-batu kecil dan puing-puing lainnya. Selama tornado dan angin topan, angin membawa banyak benda yang lebih besar.

Saat kaca memanas, ia mengembang. Bagian tengah lite menjadi lebih panas dan mengembang pada tingkat yang lebih besar daripada tepinya. Tekanan pada tepi biasanya lebih besar di pusat setiap tepi dan menurun ke arah sudut. Ketidakseimbangan menekan tepi. Ini disebut stres termal. Kekuatan tepi lite, oleh karena itu, sangat menentukan kemampuannya untuk menahan patah. Tepi yang dipotong bersih menawarkan kekuatan tepi terbesar. Ini sangat penting dengan kaca penyerap panas. Sistem kaca yang dirancang dengan baik juga mengurangi tekanan pada kaca.

Kaca yang diperkuat panas dibuat dengan memanaskan kaca anil secara seragam, kemudian mendinginkannya pada tingkat yang lebih lambat daripada kaca tempered. Karakteristik meliputi:

• Sekitar dua kali lebih kuat dari kaca anil biasa dengan ukuran dan ketebalan yang sama.
• Lebih tahan terhadap beban angin dan benturan daripada kaca anil biasa meskipun kurang tahan dibandingkan kaca tempered.
• Fraktur menjadi potongan-potongan besar bergerigi, mirip dengan kaca anil.

Kaca yang diperkuat panas umumnya digunakan pada bangunan bertingkat tinggi untuk membantu kaca menahan tekanan termal. Hal ini juga digunakan dalam pembuatan kaca spandrel. Kaca spandrel adalah kaca tidak jelas yang digunakan di area non-penglihatan. Karena kaca yang diperkuat panas pecah menjadi potongan-potongan bergerigi besar, itu tidak memenuhi syarat sebagai bahan kaca pengaman. Semua kode bangunan memerlukan kaca pengaman untuk pintu shower, pintu komersial dan bagian depan toko untuk tujuan keamanan.

Kaca mendapatkan kekuatan yang cukup besar dari temper. Satu lite kaca tempered sekitar empat kali lebih kuat dari satu lite kaca anil dengan ukuran dan ketebalan yang sama. Karakteristik meliputi:

• Satu-satunya karakteristik kaca anil yang dipengaruhi oleh tempering adalah kekuatan lentur atau tariknya:
• Tempering meningkatkan kekuatan tarik kaca.
• Hal ini membuat kaca tempered lebih mampu menahan gaya yang disebabkan oleh panas, angin dan benturan.
• Tempering tidak berubah:
• Warna, komposisi kimia, atau karakteristik transmisi cahaya dari kaca anil.
• Kekuatan kompresinya (kemampuan kaca untuk menahan gaya penghancur)
• Tingkat di mana kaca menghantarkan dan mentransmisikan panas.
• Tingkat di mana kaca mengembang saat dipanaskan.
• Kekakuan kaca.

Alasan utama menggunakan kaca tempered adalah:

• Kaca tempered, ketika pecah, dirancang untuk pecah menjadi partikel berbentuk kubus. Oleh karena itu memenuhi syarat sebagai bahan kaca pengaman.
• Kaca tempered menawarkan kekuatan yang lebih besar terhadap defleksi, dan dengan demikian, ketahanan yang lebih baik terhadap kekuatan angin, daripada kaca yang diperkuat panas. Ini lebih efektif jika ditempatkan dalam sistem kaca keseluruhan yang dirancang dengan baik.
• Tempering meningkatkan kemampuan kaca untuk bertahan dari dampak benda yang dapat menyerang bangunan. Ketika kaca tempered pecah, itu pecah menjadi kubus kecil, mengurangi kemungkinan cedera serius pada benturan.
• Tempering meningkatkan kekuatan tepi lite. Dengan demikian kaca tempered ditentukan ketika desainer mengantisipasi tekanan termal yang tinggi.

Kaca tempered dibuat dengan memanaskan kaca anil secara seragam. Kaca bisa dari 1/8 "hingga 3/4" tebal. Kaca anil kemudian didinginkan dengan cepat dengan meniupkan udara secara seragam ke kedua permukaan pada saat yang bersamaan. Ini dikenal sebagai pendinginan udara. Pendinginan yang cepat meningkatkan gaya kompresi pada permukaan dan gaya tegangan di dalam kaca. Dua proses digunakan untuk temper glass:

• Tempering vertikal
• Tempering horisontal

Dalam penjepit tempering vertikal digunakan untuk menangguhkan kaca dari tepi atasnya. Bergerak secara vertikal melalui tungku dengan cara ini. Dalam tempering horisontal, kaca bergerak melalui tungku pada rol stainless steel atau keramik. Dari dua proses, tempering horizontal adalah yang lebih umum. Kaca tempered diidentifikasi dengan label permanen, yang disebut bug, yang ditempatkan di sudut setiap tempered lite. Kaca tempered tidak dapat dipotong, dibor atau bermata. Proses ini harus dilakukan pada kaca sebelum temper.

Kaca laminasi, kadang-kadang disebut "lami," dibuat dengan menempatkan lapisan polyvinyl butyral (PVB) antara dua atau lebih kaca lites. PVB dapat berupa bening atau berwarna dan umumnya memiliki ketebalan yang bervariasi dari 0,015 "hingga 0,090", tetapi dapat setebal 0,120 "untuk aplikasi khusus. Seluruh unit kemudian menyatu di bawah panas dan tekanan dalam oven khusus yang disebut autoklaf. Proses laminating dapat dilakukan pada kaca bening, berwarna, reflektif, diperkuat panas atau tempered. Karakteristik meliputi:

• Saat kaca laminasi pecah, partikel kaca menempel pada PVB dan tidak terbang atau jatuh. Kombinasi tertentu dari ketebalan kaca dan PVB memenuhi syarat sebagai bahan kaca keselamatan di bawah standar kesehatan dan keselamatan yang ditetapkan oleh American National Standards Institute (ANSI). Misalnya, kaca laminasi dengan lapisan PVB 0,030 yang diapit di antara dua potong kaca anil dua milimeter memenuhi persyaratan minimum untuk kaca pengaman.

Aplikasi-Selain kaca pengaman, kaca laminasi memiliki banyak aplikasi khusus, termasuk pengurangan suara dan keamanan.

REFLEX Analytical memperkenalkan proses penguatan kimia untuk substrat kaca ke dalam kemampuan fabrikasi optiknya. Perawatan ini dilakukan melalui pertukaran ion kimia pada permukaan substrat. Pertukaran Na + -K + memperkenalkan tegangan tekan di permukaan dan tekanan ini bertindak sebagai mekanisme pengerasan yang efektif, sehingga meningkatkan kekuatan dan mengurangi kerentanan terhadap inisiasi kerusakan. Hal ini memungkinkan kaca untuk digunakan ke tingkat tegangan tarik yang lebih tinggi, dengan kekuatan yang sebanding dengan paduan aluminium.

Terutama pada saat ini, kekuatan lentur kaca yang diolah secara kimia dapat mencapai setinggi 100.000 psi (100 Ksi) yang hampir setara dengan sifat optik dan mekanik dari bahan optik Safir yang sangat tahan lama, namun lebih mahal yang kedua setelah Diamond dalam hal kekerasan dan tahan terhadap air, sebagian besar asam, alkali dan bahan kimia keras. Proses tertunda paten telah dikembangkan untuk meningkatkan kekuatan lentur menjadi 150.000 psi (150 Ksi) yang akan jauh melebihi peringkat Safir 108.000 psi (108 Ksi). Kaca yang diperkuat secara kimia menunjukkan sifat mekanik, kimia, dan optik yang luar biasa yang merupakan kemajuan besar dalam teknologi sains kaca.

Kaca yang diolah secara kimia menawarkan rentang transparansi dari UV melalui yang terlihat dan ke dalam inframerah. Hal ini memungkinkan perancang sistem senjata untuk mengoperasikan perangkat panduan apakah mereka CCD, frekuensi radio, inframerah atau berbasis laser. Para pendukung bahan menekankan bahwa kaca yang diolah secara kimia tidak hanya untuk digunakan dalam aplikasi militer. Ini dapat digunakan dalam berbagai aplikasi yang menuntut ketangguhan dan kejelasan optik. Bahan ini juga berguna untuk viewports, penutup pelindung, dan optik permukaan depan di lingkungan yang tidak bersahabat yang elemen-elemennya dapat mencakup suhu tinggi, tekanan tinggi, dan kondisi vakum. Aplikasi yang kurang menuntut termasuk jendela pemindai titik penjualan yang digunakan di toko kelontong dan pemindai ritel.

Komponen kustom dianjurkan dan tersedia berdasarkan permintaan; Gambar mekanis dengan spesifikasi dan toleransi adalah prasyarat.

Kaca yang dikeraskan terbuat dari kaca anil melalui proses tempering termal. Kaca ditempatkan di atas meja rol, membawanya melalui tungku yang memanaskannya di atas titik anil sekitar 720 ° C. Kaca kemudian dengan cepat didinginkan dengan aliran udara paksa sementara bagian dalam tetap bebas mengalir untuk waktu yang singkat. Proses kimia alternatif melibatkan pemaksaan lapisan permukaan kaca setebal 0,1 mm ke dalam kompresi dengan pertukaran ion ion natrium di permukaan kaca dengan ion kalium 30% lebih besar, dengan perendaman kaca ke dalam bak kalium nitrat cair. Ketangguhan kimia menghasilkan peningkatan ketangguhan dibandingkan dengan pengerasan termal, dan dapat diterapkan pada benda kaca dengan bentuk kompleks. [1] [layar sentuh:sunting] Keuntungan

Istilah kaca yang dikeraskan umumnya digunakan untuk menggambarkan kaca tempered sepenuhnya tetapi kadang-kadang digunakan untuk menggambarkan kaca yang diperkuat panas karena kedua jenis menjalani proses 'pengerasan' termal. Ada dua jenis utama kaca perlakuan panas, diperkuat panas dan sepenuhnya marah. Kaca yang diperkuat panas dua kali lebih kuat dari kaca anil sementara kaca tempered sepenuhnya biasanya empat hingga enam kali kekuatan kaca anil dan tahan pemanasan dalam oven microwave. Perbedaannya adalah tegangan sisa di tepi dan permukaan kaca. Kaca tempered sepenuhnya di AS umumnya di atas 65 MPa sedangkan kaca Heat Strengthened adalah antara 40 dan 55 MPa. Penting untuk dicatat bahwa meskipun kekuatan kaca tidak mengubah defleksi, menjadi lebih kuat berarti dapat membelokkan lebih banyak sebelum pecah. [layar sentuh:butuh rujukan] Kaca anil membelokkan kurang dari kaca tempered di bawah beban yang sama, semuanya sama. [layar sentuh:sunting] Kerugian

Kaca yang dikeraskan harus dipotong sesuai ukuran atau ditekan untuk dibentuk sebelum dikeraskan dan tidak dapat dikerjakan ulang setelah dikeraskan. Memoles tepi atau lubang pengeboran di kaca dilakukan sebelum proses pengerasan dimulai. Karena tekanan yang seimbang pada kaca, kerusakan pada kaca pada akhirnya akan mengakibatkan kaca pecah menjadi potongan-potongan berukuran thumbnail. Kaca paling rentan terhadap kerusakan karena kerusakan pada tepi kaca di mana tegangan tarik adalah yang terbesar, tetapi pecah juga dapat terjadi jika terjadi benturan keras di tengah panel kaca atau jika benturan terkonsentrasi (misalnya, memukul kaca dengan titik). Menggunakan kaca yang dikeraskan dapat menimbulkan risiko keamanan dalam beberapa situasi karena kecenderungan kaca pecah sepenuhnya akibat benturan keras daripada meninggalkan pecahan di bingkai jendela[2].

Chemical tempering adalah perawatan permukaan yang dilakukan di bawah transisi vitreous, ketika gelas dicelupkan ke dalam bak mandi dengan garam kalium cair pada suhu di atas 380 [layar sentuh: derajat] C. Pertukaran terjadi antara ion kalium dalam garam dan ion natrium pada permukaan kaca. Pengenalan ion kalium yang lebih besar dari yang natrium menyebabkan tegangan sisa, yang ditandai dengan tegangan terkompresi pada permukaan yang dikompensasi oleh tegangan tegangan di dalam kaca.

Penempaan kimia harus dipertimbangkan dalam situasi berikut:

• Ketika ketebalan kaca kurang dari 2.5mm (sangat sulit untuk meredam kaca secara termal dari ketipisan ini);

• di mana kaca dengan karakteristik lentur atau dimensi yang kompleks tidak dapat ditempa dengan peralatan termal;

• di mana resistansi mekanis diperlukan yang lebih unggul daripada yang dapat diperoleh dengan tempering termal (misalnya, dalam aplikasi industri atau arsitektur khusus);

• di mana ketahanan benturan lebih unggul dari yang dapat diperoleh dengan tempering termal tradisional diperlukan;

• di mana ada persyaratan optik yang tinggi dan tidak ada deformasi permukaan kaca yang dapat ditoleransi (misalnya, untuk aplikasi industri dan motor).

Kaca tempered kimia dapat dibentuk dengan komposisi kimia khusus, seperti kaca natrium-kalsium. Ini dapat dimulai dari ketebalan 0.5mm dan dapat mengukur hingga 3200 x 2200mm.

Nilai yang berbeda dapat diperoleh tergantung pada panjang siklus dan suhu, dan dapat dipilih sesuai dengan persyaratan proyek khusus dan kondisi di mana artikel kaca akan digunakan. Kaca tempered kimia dapat dipotong, digiling, dibor, dibentuk dan didekorasi.