Время, когда стекло плохо справлялось с механическими воздействиями и весовыми нагрузками, прошло. Современные стеклянные полотна, подвергнутые процессу закалки, имеют улучшенные рабочие свойства. В том числе, значительно большую прочность и безопасность при эксплуатации.
Использовать закаленные стекла можно, например, для остекления магазинов, прочих коммерческих и общественных помещений. А также для производства бытовой техники (плиты), душевых кабинок и другой сантехники, кухонной мебели (фартуки) и экологически чистой посуды.
Содержание:
- Закаленное стекло — что это?
- Преимущества стекол, прошедших закалку
- Как выполняется закаливание стекла — этапы
- Термическая закалка
- Химическая закалка
- Использование закаленного стекла
Закаленное стекло — что это?
Закаленное стекло — обычный листовой материал, который прошел процедуру дополнительной химической (ионной) или термической обработки. Для достижения максимальной прочности стекла, его закалка может быть комбинированной.
При обработке, стеклянные листы нагревают в печи до высоких температур или воздействуют на них специальными химическими веществами. В случае с нагревом, стекло резко охлаждают. Из-за быстрого перепада температур, его структура физически изменяется: внешние слои сжимаются, во внутренних слоях создается растягивающее напряжение.
Свойства закаленных стекол
Благодаря закалке, стекло становится в 5-6 раз устойчивее к сжатию и растяжению, в 5-8 раз более стойким к ударам и прочим механическим воздействиям.
Температура эксплуатации стекла, прошедшего термообработку, также существенно ниже и выше, чем необработанного материала — от -70 °C до +300 °C.
В составе каленых стекол присутствует полимер. При разрушении полотна, полимер удерживает его неострые кусочки и не позволяет им разлететься в стороны.
Преимущества стекол, прошедших закалку
Процесс дополнительной термической и/или химической обработки обеспечивает стеклам несколько практических плюсов:
- Механическая прочность. Параметр возрастает в 5-8 раз. Каленое стекло стойко переносит удары, штормовые порывы ветра, иные разрушающие воздействия.
- Высокая прозрачность. В зависимости от толщины листа, прозрачность стекла из-за закалки изменяется всего на 0.7-0.9%. При необходимости в максимальной прозрачности, термообработке подвергают сталинит.
- Безопасность при эксплуатации. При разрушении, стекло, лишенное внутренних напряжений, не разлетается на острые осколки во все стороны. Материал осыпается вниз мелкими кусочками с тупыми гранями.
- Малая теплопроводность. Закаленное стекло помогает удерживать тепло в помещении. Кроме того, оно выдерживает резкое охлаждение и повышение температур.
- Разнообразие дизайна. Светопрозрачный материал может быть матовым или прозрачным, тонированным пленкой или в массе.
- Гибкость. Показатель прочности закаленного стекла на изгиб — примерно 200 МПа. У полотна, не прошедшего термическую обработку, пластичность существенно ниже — около 20 МПа.
- Пожаробезопасность. Без нее и после процесса закалки, стекло не горит и не распространяет пламя. Закаленный материал оптимально подходит для остекления саун, бань и других объектов с повышенным уровнем пожарной опасности.
- Возможность полирования, декоративной обработки поверхностей иными методами. Из-за увеличенной прочности стекла, процедура будет более сложной. Но провести его все-таки можно.
- Экологическая безопасность. Пройдя процесс закалки, стекло остается экологически чистым материалом, не содержащим и не способным выделять ядовитые соединения.
- Стойкость к негативным климатическим факторам. Закаленное полотно и изделия из него не боятся града, прямых солнечных лучей, мороза, холода, ураганного ветра и сильных перепадов температур.
- Доступная стоимость. Цена на каленое стекло выше, чем на обычные силикатные листы. Но ниже, чем на триплекс.
- Шумоизоляция. Если использовать, например, для изготовления систем остекления материал, прошедший закалку, и высококачественный уплотнитель, то звукоизоляция будет практически 100%.
Негативных свойств у каленого стекла немного, но они есть. Первый недостаток — сложность (иногда невозможность) просверливания и резки. Разрезать полотно можно будет, выполнив ионообменную обработку. Второй недостаток — увеличенная стоимость такого стекла.
Как выполняется закаливание стекла — этапы
Многих интересует вопрос, можно ли выполнить закалку стекла в домашних условиях? Чтобы дать верный ответ, необходимо рассмотреть особенности процесса пошагово.
Термическая закалка
Этапы производства каленого стекла с помощью критически высоких температур:
- Формирование и подготовка полотна. При необходимости, выполнение технических отверстий, нанесение рисунка, шлифование кромок.
- Контроль качества материала — проверка отсутствия повреждений.
- Термообработка в вертикальной или горизонтальной печи. На данном этапе, листовое изделие нагревают до +530-750 °C. Затем, подвергают резкому принудительному охлаждению до +25-30 °C.
Способы охлаждения стекла:
- Окунание в расплавленные металлы, соли, минеральные масла;
- Обдувание поверхностей потоком воздуха, подаваемым под давлением.
Первый метод позволяет остужать стекла с закалкой быстрее — это важно для массовых производств материала. Но при выборе второго способа, листовые изделия охлаждаются равномернее — это значимо для их эксплуатационных свойств.
Химическая закалка
При ионной технологии изготовления закаленного стекла, с поверхности полотна вытесняют ионы натрия и замещают их высокопрочными ионами калия, солями щелочных металлов. Этапы процесса закалки:
- Формирование и подготовка пластины.
- Погружение материала в специальный состав, нагретый до +420 °C.
Минусы ионного метода:
- Стоимость выше, чем термообработки;
- При разрушении, стекло разлетается на множество осколков — из-за того, что в его структуре остаются внутренние напряжения.
Для устранения второго недостатка, после закалки, стекло с одной стороны ламинируют.
Тестируемые методы изготовления каленого стекла, которые пока не применяются в массовом производстве: ионный обмен, специальное травление, комбинированная закалка.
Использование закаленного стекла
Особенности и важные преимущества обеспечивают закаленным светопропускающим материалам по-настоящему широкий и разнообразный список областей применения. Ударостойкие стекла, прошедшие закалку, используют:
- Для создания аквариумов, посуды, иных предметов, которые должны быть высокопрочными;
- Для остекления автомобилей, авиатехники, ЖД вагонов, других транспортных средств. Кроме стекол видимости для водителя и пассажиров, из упроченного полотна выполняют задние фонари, фары, прочие функциональные и декоративные элементы;
- Для выпуска душевых кабинок, нагревающихся частей каминов, печей, иных тепловых систем и оборудования;
- Для создания кухонной, бытовой и офисной мебели. Закаленное полотно — заготовка для дверей шкафов, витрин, полок, столешниц, кухонных фартуков;
- Для остекления жилых, общественных и коммерческих помещений. Плюс — создания лестниц, панорамных окон, куполов, прозрачных крыш.
Несмотря на то, что цена стекла после закалки выше, отказываться от его применения не надо. В компании «ГлавСтекло» вы сможете приобрести любое стекло по доступной стоимости — без посреднических наценок.