Impactinator®-glass

Forsterket glass

Varmebehandling: Når glødeglasset gjennomgår en spesiell varmebehandling der det varmes opp til ca. 680 °C og deretter avkjøles.

Kjemisk forsterkning: Glasset er dekket av en kjemisk løsning som gir en høyere mekanisk motstand. Kjemisk - styrket glass har lignende egenskaper som termisk behandlet glass.

Kjølehastigheten påvirker direkte glassets styrke. Den vanlige prosessen med kjøling - eller glødning - flyteglass resulterer i en langsom hastighet. Sterkere glass kan produseres ved å endre kjølehastigheten. To typer sterkere glass er:

• Varmeforsterket glass
• Herdet glass

Varmeforsterket glass avkjøles med en hastighet raskere enn vanlig glødet glass. Herdet glass avkjøles i sin tur med en raskere hastighet enn varmeforsterket glass. En annen måte å styrke glass på er å bruke mer enn en lite glass i applikasjonen. Laminert glass består av to eller flere liter glass, forbundet med et lag plast.

I mange moderne bygninger må glasset være så sterkt som mulig. Tre grunnleggende grunner til å styrke glass er å:

• Øk vindbelastningen
• Øk slagfastheten
• Bekjempe termisk stress

Arkitekter og designere må vurdere vindens kraft på en bygning eller installasjon når de velger glass. Vind får glasset til å avbøye. Denne avbøyningen belaster ikke bare selve glasset, men hele glasssystemet: rammeverket, pakninger og tetningsmidler.

Slagfasthet er nært knyttet til vindbelastning fordi vinden bærer slike ting som hagl, støv, små steiner og annet rusk. Under tornadoer og orkaner bærer vinden mange større gjenstander.

Når glasset varmes opp, utvider det seg. Den midtre delen av en lite blir varmere og utvider seg i større grad enn kantene. Spenningene på kantene er vanligvis større i midten av hver kant og avtar mot hjørnene. Ubalansen belaster kantene. Dette kalles termisk stress. Kantstyrken til liteen bestemmer derfor i stor grad dens evne til å motstå brudd. Rene kanter gir størst kantstyrke. Dette er spesielt viktig med varmeabsorberende glass. Et godt designet glasssystem reduserer også belastningen på glasset.

Varmeforsterket glass er laget ved å varme glødet glass jevnt, og deretter avkjøle det langsommere enn herdet glass. Kjennetegn inkluderer:

• Er omtrent dobbelt så sterkt som vanlig glødet glass med samme størrelse og tykkelse.
• Er mer motstandsdyktig mot vindbelastning og støt enn vanlig glødet glass, men mindre motstandsdyktig enn herdet glass.
• Brudd i store, taggete biter, som ligner glødet glass.

Varmeforsterket glass brukes vanligvis i høyhus for å hjelpe glasset til å motstå termisk stress. Det brukes også til å lage spandrel glass. Spandrel glass er uklart glass som brukes i ikke-visjonsområder. Fordi varmeforsterket glass sprekker i store, taggete biter, kvalifiserer det ikke som et sikkerhetsglassmateriale. Alle byggekoder krever sikkerhetsglass for dusjdører, kommersielle dører og butikkfronter for sikkerhetsformål.

Glass får betydelig styrke fra temperering. En lite av herdet glass er omtrent fire ganger sterkere enn en lite av glødet glass av samme størrelse og tykkelse. Kjennetegn inkluderer:

• Det eneste kjennetegnet ved det glødet glasset som er påvirket av temperering, er dets bøye- eller strekkfasthet:
• Herding øker glassets strekkfasthet.
• Dette gjør herdet glass bedre i stand til å motstå kreftene forårsaket av varme, vind og støt.
• Herding endres ikke:
• Fargen, den kjemiske sammensetningen eller lysoverføringsegenskapene til det glødede glasset.
• Dens kompresjonsstyrke (glassets evne til å motstå knusende krefter)
• Hastigheten som glasset leder og overfører varme med.
• Hastigheten som glasset ekspanderer med ved oppvarming.
• Glassets stivhet.

De viktigste grunnene til å bruke herdet glass er:

• Herdet glass, når det knuses, er designet for å knuses i kubeformede partikler. Det kvalifiserer derfor som et sikkerhetsglassmateriale.
• Herdet glass gir større styrke mot avbøyning, og dermed bedre motstand mot vindkraften, enn varmeforsterket glass. Det er mer effektivt hvis det plasseres i et godt utformet, generelt glasssystem.
• Herding øker glassets evne til å overleve virkningen av gjenstander som kan treffe bygningen. Når herdet glass går i stykker, knuses det i små terninger, noe som reduserer sannsynligheten for alvorlig skade ved støt.
• Herding øker kantstyrken. Dermed spesifiseres herdet glass når designere forventer høye termiske påkjenninger.

Herdet glass er laget ved å varme glødet glass jevnt. Glasset kan være fra 1 / 8 "til 3 / 4" tykk. Det glødet glasset avkjøles deretter raskt ved å blåse luft jevnt på begge overflater samtidig. Dette er kjent som luftslukking. Rask avkjøling øker kompresjonskreftene på overflaten og spenningskreftene inne i glasset. To prosesser brukes til å temperere glass:

• Vertikal temperering
• Horisontal temperering

I vertikal temperering brukes tang til å suspendere glasset fra toppkanten. Den beveger seg vertikalt gjennom ovnen på denne måten. Ved horisontal herding beveger glasset seg gjennom ovnen på rustfritt stål eller keramiske ruller. Av de to prosessene er horisontal temperering den vanligste. Herdet glass er identifisert av en permanent etikett, kalt feilen, som er plassert i hjørnet av hver herdet lite. Herdet glass kan ikke kuttes, bores eller kantes. Disse prosessene må utføres på glasset før herding.

Laminert glass, noen ganger kalt "lami", er laget ved å plassere et lag av polyvinyl butyral (PVB) mellom to eller flere glass lites. PVB kan være klar eller tonet og varierer ofte i tykkelse fra .015 "til .090", men den kan være så tykk som .120 "for spesielle applikasjoner. Hele enheten smeltes deretter under varme og trykk i en spesiell ovn kalt en autoklav. Lamineringsprosessen kan utføres på klart, tonet, reflekterende, varmestyrket eller herdet glass. Kjennetegn inkluderer:

• Når laminert glass går i stykker, fester glasspartiklene seg til PVB og flyr ikke eller faller. Visse kombinasjoner av glass- og PVB-tykkelser kvalifiserer som sikkerhetsglassmaterialer i henhold til helse- og sikkerhetsstandardene fastsatt av American National Standards Institute (ANSI). For eksempel oppfyller laminert glass med et .030 PVB-lag klemt mellom to stykker to-millimeter glødet glass minimumskravet til sikkerhetsglass.

Bruksområder-I tillegg til sikkerhetsglass har laminert glass mange spesialapplikasjoner, inkludert lydreduksjon og sikkerhet.

REFLEX Analytical introduserer en kjemisk forsterkningsprosess for glasssubstrater i deres optiske fabrikasjonsevne. Behandlingen oppnås gjennom en kjemisk ionebytter på overflaten av et substrat. Na+ -K+-utveksling introduserer trykkspenninger på overflaten, og disse spenningene fungerer som en effektiv herdingsmekanisme, og øker dermed styrken og reduserer følsomheten for skadeinitiering. Dette gjør at glasset kan brukes til høyere nivåer av strekkfasthet, med styrker som kan sammenlignes med aluminiumslegeringer.

Spesielt på dette tidspunktet kan bøyestyrken til kjemisk behandlet glass nå så høyt som 100 000 psi (100 Ksi), noe som er nær ekvivalent med de optiske og mekaniske egenskapene til det svært holdbare, men dyrere safiroptiske materialet som er nest etter Diamond når det gjelder hardhet og er ugjennomtrengelig for vann, de fleste syrer, alkalier og sterke kjemikalier. En patentsøkt prosess er utviklet for å øke bøyestyrken til 150 000 psi (150 Ksi), som langt vil overstige Safirs vurdering på 108 000 psi (108 Ksi). Kjemisk forsterket glass demonstrerer fremragende mekaniske, kjemiske og optiske egenskaper som representerer et stort fremskritt innen glassvitenskapsteknologi.

Det kjemisk behandlede glasset har et gjennomsiktighetsområde fra UV gjennom det synlige og inn i infrarødt. Dette tillater våpensystemdesignere å betjene veiledningsenheter enten de er CCD, radiofrekvens, infrarød eller laserbasert. Materialets talsmenn understreker at kjemisk behandlet glass ikke bare er til bruk i militære applikasjoner. Den kan brukes i en rekke applikasjoner som krever seighet og optisk klarhet. Materialet er også nyttig for visningsporter, beskyttelsesdeksler og frontoverflateoptikk i fiendtlige miljøer hvis elementer kan omfatte høye temperaturer, høyt trykk og vakuumforhold. Mindre krevende applikasjoner inkluderer skannervinduer på salgsstedet som brukes i skannere i dagligvarebutikker og detaljhandel.

Tilpassede komponenter oppfordres og er tilgjengelig på forespørsel; Mekaniske tegninger med spesifikasjoner og toleranser er en forutsetning.

Herdet glass er laget av glødet glass via en termisk herdingsprosess. Glasset plasseres på et rullebord og fører det gjennom en ovn som varmer det opp over glødepunktet på ca. 720 °C. Glasset blir deretter raskt avkjølt med tvungen lufttrekk mens den indre delen forblir fri til å strømme i kort tid. En alternativ kjemisk prosess innebærer å tvinge et overflatelag av glass minst 0,1 mm tykt til kompresjon ved ioneutveksling av natriumioner i glassoverflaten med 30% større kaliumioner, ved nedsenking av glasset i et bad av smeltet kaliumnitrat. Kjemisk herding resulterer i økt seighet sammenlignet med termisk herding, og kan brukes på glassobjekter med kompleks form. [1] [berøringsskjerm:rediger] Fordeler

Begrepet herdet glass brukes vanligvis til å beskrive fullt herdet glass, men brukes noen ganger til å beskrive varmeforsterket glass da begge typer gjennomgår en termisk "herding" -prosess. Det er to hovedtyper av varmebehandlet glass, varmeforsterket og fullt herdet. Varmeforsterket glass er dobbelt så sterkt som glødet glass, mens fullherdet glass vanligvis er fire til seks ganger styrken til glødet glass og tåler oppvarming i mikrobølgeovner. Forskjellen er restspenningen i kanten og glassoverflaten. Fullt herdet glass i USA er generelt over 65 MPa mens varmeforsterket glass er mellom 40 og 55 MPa. Det er viktig å merke seg at mens glassets styrke ikke endrer avbøyningen, betyr det å være sterkere at den kan avbøye mer før den bryter. [berøringsskjerm:trenger referanse] Annealed glass avbøyer mindre enn herdet glass under samme belastning, alt annet likt. [berøringsskjerm:rediger] Ulemper

Herdet glass må kuttes i størrelse eller presses til form før herding og kan ikke bearbeides på nytt når det er herdet. Polering av kantene eller boring av hull i glasset utføres før herdingsprosessen starter. På grunn av de balanserte spenningene i glasset, vil skader på glasset til slutt føre til at glasset knuses i miniatyrstørrelse. Glasset er mest utsatt for brudd på grunn av skader på kanten av glasset der strekkbelastningen er størst, men knusing kan også forekomme ved hardt støt midt i glassruten eller hvis støtet er konsentrert (for eksempel å slå glasset med et punkt). Bruk av herdet glass kan utgjøre en sikkerhetsrisiko i noen situasjoner på grunn av glassets tendens til å knuse helt ved hardt støt i stedet for å etterlate skår i vindusrammen[2].

Kjemisk temperering er en overflatebehandling utført under glasslegemeovergang, når glassene dyppes i et bad med smeltet kaliumsalt ved en temperatur over 380 [berøringsskjerm: grader] C. Det foregår en utveksling mellom kaliumionene i saltet og natriumionene på overflaten av glasset. Innføringen av kaliumioner større enn natriumionene fører til restspenning, som karakteriseres av en komprimert spenning på overflaten som kompenseres av spenningsspenning inne i glasset.

Kjemisk temperering bør vurderes i følgende situasjoner:

• Når glasstykkelsen er mindre enn 2,5 mm (det er svært vanskelig å termisk temperament glass av denne tynnheten);

• hvor glass med komplekse bøynings- eller dimensjonsegenskaper ikke kan herdes med termisk utstyr;

• der mekanisk motstand er nødvendig som er bedre enn det som kan oppnås med termisk herding (for eksempel i spesielle industrielle eller arkitektoniske applikasjoner);

• der en slagfasthet som er bedre enn den som kan oppnås med tradisjonell termisk temperering er nødvendig;

• Der det er et høyt optisk krav og ingen glassoverflatedeformasjon kan tolereres (for eksempel for industrielle og motoriske applikasjoner).

Kjemisk herdet glass kan dannes med en spesiell kjemisk sammensetning, slik som natrium-kalsiumglass. Den kan starte fra en tykkelse på 0.5 mm og kan måle opptil 3200 x 2200 mm.

Ulike verdier kan oppnås avhengig av sykluslengde og temperatur, og kan velges i henhold til spesielle prosjektkrav og forholdene under hvilke glassartikkelen skal brukes. Kjemisk herdet glass kan kuttes, males, bores, formes og dekoreres.