Impactinator® steklo

Okrepljeno steklo

Toplotna obdelava: Kadar je zasukano steklo podvrnjeno posebni toplotni obdelavi, pri kateri se ogreva na približno 680 °C in se nato ohladi.

Kemijsko krepitev: Steklo je zajeto s kemično raztopino, ki proizvaja večjo mehansko odpornost. Kemično - okrepljeno steklo ima podobne lastnosti kot toplotno obdelano steklo.

Hitrost hlajenje neposredno vpliva na trdnost stekla. Reden proces hlajenje - ali zamaščevanje - plavajoče steklo ima za rezultat počasno hitrost. Močnejše steklo lahko proizvedemo s spremembo hitrosti hlajenje. Dve vrsti močnejšega stekla sta:

• Toplotno okrepljeno steklo
• Kaljeno steklo

Toplotno okrepljeno steklo se hladi hitreje kot navadno naneto steklo. Kaljeno steklo pa se hladi hitreje kot toplotno okrepljeno steklo. Drug način za krepitev stekla je uporaba več kot enega lita stekla v aplikaciji. Laminirano steklo je sestavljeno iz dveh ali več lit stekla, združenih s plastjo plastike.

V mnogih sodobnih stavbah mora biti steklo čim močnejše. Trije osnovni razlogi za krepitev stekla so:

• Povečajte obremenitev vetra
• Povečanje odpornosti na udarce
• Boj proti toplotnemu stresu

Arhitekti in oblikovalci morajo pri izbiri stekla upoštevati silo vetra na stavbi ali instalaciji. Veter povzroča odmik stekla. Ta odmik ne sevi samo steklo, ampak celoten sistem zasteklitev: okvir, tesnila in tesnila.

Odpornost na udarce je tesno povezana z obremenitvijo vetra, ker veter nosi take stvari, kot so toča, prah, majhni kamni in drugi ostanki. Med tornadi in orkani veter nosi veliko večjih predmetov.

Ko se stekleno segreva, se širi. Sredinski del lita postane bolj vroč in se širi z večjo hitrostjo kot robovi. Obremenitve na robovih so običajno večje na sredini vsakega roba in se zmanjšujejo proti vogalom. Neravnovesje navlaži robove. Temu se reče toplotni stres. Trdnost roba lita zato zelo določa njeno sposobnost upiranje lomu. Čisto narezani robovi nudijo največje trdnost robov. To je še posebej ključnega pomena pri toplotno absorbiranega stekla. Dobro oblikovan sistem zasteklitev zmanjšuje tudi stres na steklu.

Toplotno okrepljeno steklo se izdeluje tako, da se enakomerno ogreva naneto steklo, nato pa ga hladi počasneje kot kaljeno steklo. Značilnosti vključujejo:

• Je približno dvakrat močnejši od običajnega zamaknjenega stekla enake velikosti in debeline.
• Je bolj odporen na obremenitev vetra in udarce kot običajno zasukano steklo, čeprav manj odporen kot kaljeno steklo. Zlomi na velike, naoljukane kose, podobno kot zasukano steklo.

Toplotno okrepljeno steklo se na splošno uporablja v visokoraslih stavbah, da se steklo upre toplotnim stresom. Uporablja se tudi pri izdelavi špendrel stekla. Spandrel steklo je zakrito steklo, ki se uporablja v nevidnih predelih. Ker toplotno okrepljeni stekleni zlomi v velike nazuljene kose, ne velja za varnostni material zasteklitve. Vse gradbene kode zahtevajo varnostno zasteklitev za tuš vrata, komercialna vrata in vhode v trgovino za varnostne namene.

Steklo pridobiva precejšnjo moč s kaljeno. Lita kaljene stekla je približno štirikrat močnejša od lite zamaščenega stekla enake velikosti in debeline. Značilnosti vključujejo:

• Edina značilnost zasukanega stekla, ki ga je prizadelo kaljenje, je njegova upognjenost ali natezna trdnost: -Kaljenost poveča natezno trdnost stekla.
• Zaradi tega se kaljeno steklo bolje upira silam, ki jih povzročajo vročina, veter in udar.
• Kapljanje se ne spremeni:
• Barvne, kemične sestave, ali svetlobne prenosne značilnosti zasukanega stekla.
• Njegova moč stiskanja (sposobnost stekla, da se upre silam drobljenje)
• Hitrost, s katero steklo vodi in prenaša toploto.
• Hitrost, s katero se steklo širi, ko se se greje. -Otrplost stekla.

Glavni razlogi za uporabo kaljeno steklo so:

• Kaljeno steklo, ko je zlomljeno, je zasnovano tako, da se razblini v delce v obliki kocke. Zato se kvalificira kot varnostni material za zasteklitev.
• Kaljeno steklo ponuja večjo moč proti odmikanju, s tem pa boljšo odpornost na silo vetra, kot toplotno okrepljeno steklo. Učinkoviteje je, če se postavi v dobro zasnovan, celoten sistem zasteklitve.
• Kapljanje povečuje sposobnost stekla, da preživi vpliv predmetov, ki lahko udarijo v stavbo. Ko se kaljeno steklo zlomi, se razkroji na majhne kocke, kar zmanjša verjetnost resne poškodbe pri udarcu.
• Kaljeno poveča moč roba lita. Tako je kaljeno steklo določeno, ko oblikovalci predvidevajo visoke toplotne obremenitve.

Kaljeno steklo je narejeno tako, da se enakomerno ogreva naneto steklo. Steklo je lahko debelo od 1/8" do 3/4". Zasukano steklo nato hitro ohladimo tako, da hkrati enakomerno pihamo zrak na obe površini. To je znano kot ugašanje zraka. Hitro hlajenje povečuje sile stiskanja na površini in napetostne sile znotraj stekla. Za kaljeno steklo se uporabljata dva procesa:

• Navpično kaljeno
• vodoravno kaljeno

V navpičnih kaljeno rezilo se uporablja za prekinitev stekla z zgornjega roba. Tako se premika navpično skozi peč. Pri vodoravnem kaljenju se steklo premika skozi peč na nerjavečem jeklu ali keramičnih valjih. Od dveh procesov je horizontalno kaljeno bolj pogosto. Kaljeno steklo je identificirano s trajno nalepko, imenovano žuželka, ki se postavi v kot vsakega kaljeno lite. Kaljeno steklo ni mogoče rezati, vrtati ali obrezati. Ti postopki morajo biti izvedeni na steklu pred kaljeno.

Laminirano steklo, včasih imenovano "lami", je narejeno tako, da se med dva ali več steklenih lit postavi plast polivinil butiralnega (PVB). PVB je lahko jasen ali zatamnjena in se pogosto razlikuje po debelinah od .015" do .090", lahko pa je debel kot .120" za posebne aplikacije. Celotna enota se nato zgosti pod toploto in tlakom v posebni pečici, imenovani avtoklava. Postopek laminiranja se lahko izvede na jasnem, zatamnjenem, odsevnem, toplotno okrepljenem ali kaljenem steklu. Značilnosti vključujejo:

• Ko se laminirano steklo zlomi, se stekleni delci držo PVB in ne letijo ali padajo. Nekatere kombinacije debeline stekla in PVB so v skladu z zdravstvenimi in varnostnimi standardi, ki jih je določil Ameriški nacionalni inštitut za standarde (ANSI), upravičene do varnostnih materialov. Na primer, laminirano steklo s plastjo .030 PVB, sendvičirano med dvema kosoma dvo milimetra nagnječenega stekla, izpolnjuje minimalno zahtevo za varnostno zasteklitev.

Aplikacije-Poleg varnostne zasteklitve, laminirano steklo ima veliko posebnih aplikacij, vključno z zmanjšanjem zvoka in varnostjo.

REFLEX Analytical uvaja kemični postopek krepitve za steklene substrate v njihovo sposobnost optičnega izdelovanja. Obdelava se doseže s kemično izmenjavo iona na površini substrata. Na+ -K+ izmenjava uvaja kompresivne strese na površini in ti stresi delujejo kot učinkovit mehanizem za zaostrenost in s tem povečujejo moč in zmanjšujejo dovzetnost za začetek škode. To omogoča uporabo stekla za višje ravni natezne obremenitve, z močmi primerljivimi z aluminijevimi zliinami.

Predvsem v tem trenutku lahko prožna trdnost kemično obdelanega stekla doseže kar 100.000 psi (100 Ksi), kar je skoraj enakovredno optičnim in mehanskim lastnostim zelo trpežnega, a dražjega optičnega materiala Sapphire, ki je po trdoti na drugem mestu diamantu in je neovirano za vodo, večino kislin, alkalij in ošte kemikalije. Razvit je bil patentni proces, ki bo povečal prožno moč na 150.000 psi (150 Ksi), ki bo daleč presegal oceno Sapphire 108.000 psi (108 Ksi). Kemično okrepljeno steklo dokazuje izjemne mehanske, kemične in optične lastnosti, ki predstavljajo velik napredek v tehnologiji znanosti o steklu.

Kemično obdelano steklo se ponaša s prosojnim območjem od UV preko vidnega in v infrardečega. Tako lahko oblikovalci orožijnih sistemov upravljajo naprave za upravljanje, ne glede na to, ali so CCD, radijska frekvenca, infrardeča ali laserska. Zamiki materiala poudarjajo, da kemično obdelano steklo ni samo za uporabo v vojaških aplikacijah. Uporablja se lahko v številnih aplikacijah, ki zahtevajo žilavost in optično jasnost. Material je uporaben tudi za razgledna vrata, zaščitne pokrove in sprednjo površinsko optiko v sovražnih okoljih, katerih elementi lahko vključujejo visoko temperaturo, visok tlak in vakumske razmere. Manj zahtevne aplikacije vključujejo prodajna okna skenerjev, ki se uporabljajo v trgovini z živili, in maloprodajne skenerje.

Komponente po meri se spodbujajo in so na voljo na zahtevo; mehanske risbe s specifikacijami in tolerancami so predpogoj.

Kaljeno steklo je narejeno iz zasukanega stekla preko toplotnega temperamenta. Steklo se postavi na valjno mizo, ki jo pelje skozi peč, ki jo segreva nad njeno točko zasukanja približno 720 °C. Steklo se nato hitro ohladi s prisilnimi zračnimi osnutki, medtem ko notranji del ostane prost za kratek čas. Alternativni kemični proces vključuje silitev površinske plasti stekla debeline najmanj 0,1mm v kompresijo z iono izmenjave natrijevih ionov na stekleni površini s 30% večjimi kalijevimi ioni, s potopitvi stekla v kopel staljene kalijevega nitrata. Kemična žilavost ima za rezultat večjo žilavost v primerjavi s toplotno žilavostjo, in se lahko nanaša na steklene predmete kompleksne oblike. [1] [Zaslon na dotik:uredi] Prednosti

Izraz okrepljeno steklo se na splošno uporablja za opisovanje popolnoma kaljeno steklo, vendar se včasih uporablja za opis toplote okrepljeno steklo, saj oba tipa poteka toplotno "žilav" proces. Obstajata dve glavni vrsti toplotno obdelanega stekla, toplota okrepljena in popolnoma kaljeno. Toplotno okrepljeno steklo je dvakrat močnejše od zasukanega stekla, medtem ko je popolnoma kaljeno steklo običajno štiri do šestkrat večje od trdnosti zamaknjenega stekla in prenese ogrevanje v mikrovalovni pečici. Razlika je v preostalem stresu na robu in stekleni površini. Popolnoma kaljeno steklo v ZDA je na splošno nad 65 MPa, medtem ko toplotno okrepljeno steklo je med 40 in 55 MPa. Pomembno je vedeti, da trdnost stekla ne spremeni odmika, ker je močnejši pomeni, da lahko pred zlomom bolj odmika. [Zaslon na dotik:citiranje potrebno] Zasukano steklo odleti manj kot kaljeno steklo pod isto obremenitev, vse ostalo je enako. [Zaslon na dotik:uredi] Slabosti

Zaostritev stekla je treba prerezati na velikost ali pritisniti, da se oblikuje pred ostriganjem in ga ni mogoče ponovno obdelati, ko se ostri. Poliranje robov ali vrtanje lukenj v steklu se izvede pred začetkom postopka ostritve. Zaradi uravnoteženih stresov v steklu bo poškodba stekla sčasoma povzročila razbitje stekla v kose velikosti sličk. Steklo je najbolj dovzetno za zlom zaradi poškodbe roba stekla, kjer je natezni stres največji, vendar se lahko raztrese tudi v primeru trdega udarca na sredini steklenega podokna ali če je udarec koncentriran (na primer, udarjanje stekla s točko). Uporaba otrjenega stekla lahko v nekaterih primerih predstavlja varnostno tveganje zaradi nagnjenosti stekla, da se popolnoma raztrese ob trdem udarcu, namesto da bi v okvirju okna puščali drobce[2].

Kemično kaljenje je površinska obdelava, ki se izvaja pod steklenim prehodom, ko se očala zamočijo v kopel s topljeno kalijevo soljo pri temperaturi nad 380[zaslon na dotik:stopinje]C. Poteka izmenjava med kalijevimi ioni v soli in natrijevimi ioni na površini stekla. Uvedba kalijevih ionov, večjih od natrijevih, vodi do preostalega stresa, za katerega je značilna stisnjena napetost na površini, ki jo kompentira napetost stresa znotraj stekla.

Kemično kaljeno je treba upoštevati v naslednjih primerih:

• Ko je debelina stekla manjša od 2,5mm (je zelo težko termo kaljeno steklo te tankosti);

• kjer stekla s kompleksnimi upogibnimi ali dimenzionalnimi značilnostmi ni mogoče kaljenje s toplotno opremo;

• kadar je potrebna mehanska odpornost, ki je boljša od te, ki jo je mogoče pridobiti s toplotnim temperamentom (na primer v posebnih industrijskih ali arhitekturnih aplikacijah);

• kadar je potrebna odpornost na udarce, ki je boljša od te, ki jo je mogoče pridobiti s tradicionalnim toplotnim temperamentom;

• kjer obstaja visoka optična zahteva in ni mogoče prenašati deformacije steklenih površin (na primer za industrijske in motorične aplikacije).

Kemično kaljeno steklo se lahko oblikuje s posebno kemično sestavo, kot je natrijev-kalcijev kozarec. Lahko začne z debelino 0,5mm in lahko meri do 3200 x 2200mm.

Različne vrednosti lahko dobimo glede na dolžino in temperaturo cikla, izbiramo pa jih lahko v skladu s posebnimi projektnimi zahtevami in pogoji, pod katerimi bo uporabljen stekleni izdelek. Kemično kaljeno steklo lahko režemo, zmeljemo, vrtamo, oblikujemo in okrašamo.