Как делают каленое стекло?

Как производится закаленное стекло

• Как производится закаленное стекло
• Что такое сапфировое стекло
• Что такое минеральное стекло

Производство закаленного стекла подразумевает несколько стадий, через которые проходит обычный листовой материал. Главный этап – закалка, которая придает стеклу прочность, превышающую подобную характеристику обычного материала в несколько раз. Но это не единственный плюс закаленного стекла. При его разрушении не образуется острых осколков, способных нанести раны, что говорит о безопасности материала при использовании в самых различных сферах: строительстве, автомобилестроении, других отраслях промышленности.

Подготовка стекла и нагревание

Сначала тщательно осматривают отобранный материал – внутри него не должно быть пузырей, снаружи – царапин и иных дефектов. Любые пороки неизбежно приводят к возникновению внутренних напряжений, ведущих к растрескиванию. Если есть необходимость, то по шаблонам вырезают заготовки нужной формы; при этом их края обтачивают на специальных (фацетных) станках. Все операции с заготовками (сверление, резка, другие виды обработки) проводят до закалки.

Следующий шаг – нагревание. Оно должно производиться в условиях равномерного нагрева поверхности. Температура и продолжительность нагревания связаны. При большей продолжительности нагрева температура должна уменьшаться, и наоборот. Помещение холодного стекла в печь на первоначальном этапе вызывает ее охлаждение, но затем температура быстро восстанавливается до первоначального значения. После короткой выдержки в пекле, стекло перемещают к обдувочным решеткам.

Время нагревания листа толщиной 6 мм в печи до 620-650оС, составляет от 3 минут 40 секунд до 5 минут (в зависимости от химического состава материала).

Охлаждение и контроль

Охлаждать материал можно разными способами: при помощи масел, воздуха, различных жидкостей. Однако наиболее эффективным методом считается воздушное охлаждение. Оно заключается в перпендикулярной подаче на лист нескольких воздушных струй, которые идут из сопел, устроенных в шахматном порядке. Ряд производителей дополнительно обеспечивает вращение обдувочной решетки таким образом, чтобы каждая струйка воздуха совершала вращательное движение.

Правильно обработанное стекло способно выдерживать 1800оС, что позволяет его использовать при производстве электрических плит, каминов.

После того как стекло остынет, проводится контроль качества. Для определения толщины используют микрометр, которым выполняют замеры в 4-х разных точках. Само изделие должно быть совершенно бесцветным; сортировка производится в зависимости от наличия пороков (свиль, пузырьки, мошка и т.д.). Для проверки прочности с высоты 0,8 м роняют на поверхность металлический шар весом в 800 г (толщина листа менее 5 мм). При этом стекло должно рассыпаться на кусочки размером не более 3,2 см.

Как закаляют стекло

Безопасное стекло – значит, закаленное. После обработки при высоких температурах стекло приобретает максимальную стойкость к повреждениям – такой эффект достигается за счет равномерного распределения внутреннего напряжения. В целом закаленное стекло намного надежнее в эксплуатации, чем обычное, благодаря следующим неоспоримым преимуществам материала:

• увеличение прочности в 8-10 раз;
• минимальная травматичность при разрушении – при разбивании стекло разлетается на мелкие осколки с тупыми краями;
• отличная термостойкость – закаленное стекло выдерживает колебания температур от +300 до -150 градусов.

Как выглядит рабочий процесс

Поэтапно рассмотрим, как закаливают стекло в специальных производственных цехах:

• Заготовки стекла разрезают и отправляют на закаливание с уже подготовленными и специально обработанными кромками в горизонтальной печи, где температура достигает +700 градусов.
• Разрезают стекло с учетом требуемых размеров для будущего изделия или, если нет конкретного проекта, то с учетом размера печи для закаливания.
• При термическом закаливании стекла используют современные технологии для компьютерного управления процессом и контролирования температурного режима.
• После сильного нагревания до +680 градусов стекло резко охлаждают в специальной камере сильным потоком холодного воздуха. Благодаря такой технологии на поверхности формируется защитная пленка, которая повышает прочностные характеристики листового стекла.

Виды закаленного стекла

Обработка у закаленного стекла может отличаться, но в общей сложности можно выделить 3 вида:

• Стандартное закаленное стекло, которое используют для остекления окон, в промышленности и строительстве.
• Триплекс – многослойное закаленное стекло, которое не разбивается, а только трескается в случае повреждения.
• Стекло-протектор – закаленное стекло в виде тонкой пленки для экранов.

Оборудование для закалки стекла

Выше мы рассмотрели, как закаляют стекло в специальных печах. Какие бывают печи и чем они отличаются? Корпус таких печей защищен надежной теплоизоляцией, при обработке стекла в печи достигается оптический эффект верхнего слоя. Также в печах используют нити накала, дополнительно защищенные от перегрева, не имеющие спаек и служащие без сбоев годами.

В горизонтальных печах закаливания устанавливают принудительные конвекторы – полезный функционал для формирования конечного продукта при минимальных отходах и повышения производительности до 40%.

Для закалки рифленого или энергосберегающего стекла с минимальным эмиссионным напылением чаще всего используют конвекционные печи, укомплектованные специальными вентиляторами, подающими горячий воздух от нагревательных ТЭНов. Процесс закалки стекла, как уже говорили выше, контролируется через компьютер и специальный интерфейс, где отображаются все рабочие данные.

Получить больше информации о преимуществах закаленного стекла и технологии закаливания, а также узнать цены на готовую продукцию можно у менеджеров нашей компании.

• Стекло
  • Закаленное стекло
  • Джамбо-стекло
  • Безопасное стекло
  • Стекло Лакобель
  • Стекло Оптивайт (Optiwhite)
  • Безопасное стекло
  • Прозрачное стекло
  • Моллированное гнутое стекло
  • Цветное стекло
  • Матовое стекло
  • Стекло стемалит
  • Огнеупорное стекло
  • Энергосберегающее стекло
  • Армированное стекло
• Триплекс
  • Гнутые козырьки
  • Лестничные ограждения из триплекса
  • Стеклянные козырьки
  • Стеклянный пол
  • Лестницы из стекла
  • Столешницы из стекла
• Стеклянные двери
  • Раздвижные стеклянные двери
  • Распашные стеклянные двери
  • Стеклянные двери встраиваемые
  • Маятниковые стеклянные двери
  • Двухстворчатые стеклянные двери
  • Полукруглые стеклянные двери
  • Стеклянные двери для душа
  • Стеклянные входные группы
  • Стеклянные межкомнатные двери
  • Двери из закалённого стекла
  • Большие стеклянные двери
  • Уличные стеклянные двери
• Стеклянные душевые ограждения
  • Душевые кабины из стекла
  • Раздвижные душевые ограждения
  • Полукруглые душевые ограждения
  • Угловые душевые ограждения
  • Шторка для ванной из стекла
  • Матовые душевые ограждения
  • Установка душевых
  • Гнутое стекло для душевых
  • Стеклянные перегородки для душа
  • Стеклянные двери для душа
• Стеклянные перегородки
  • Мобильные перегородки из стекла
  • Безрамные перегородки
  • Перегородки из закаленного стекла
  • Раздвижные стеклянные перегородки
  • Офисные перегородки из стекла
  • Стеклянные перегородки для зонирования
  • Межкомнатные стеклянные перегородки
  • Трансформируемые стеклянные перегородки
• Стеклянные ограждения
• Зеркала на заказ
  • Зеркала с фацетом
  • Матовые зеркала
  • Осветлённые зеркала
  • Пескоструйные зеркала
  • Зеркала для ванной
  • Зеркала для магазинов
  • Зеркала для шкафов-купе
  • Зеркала для примерочных
  • Зеркала для спорт залов
  • Зеркала для танц залов
  • Зеркальное панно
  • Зеркальная плитка
  • Большие зеркала
  • Зеркальные стены
• Панно из стекла
• Кухонный фартук
• Закалка стекла
• Резка стекла и зеркал
• Сверление отверстий
• Обработка кромки стекла
• Гравировка стекла и зеркал
• Фрезеровка стекла и зеркал
• УФ печать на стекле
• Фотопечать на стекле
• Пленка на стекло
  • Бронепленка для стекла
  • Цветная пленка
  • Матовая пленка для стекла

© 2021 «Технопарк» — обработка стекла и зеркал в Москве и Московской области

Как закалить стекло в домашних условиях – технология, рецепты и способы упрочения различного типа стекол

В качестве отделочного материала стекло способно вывести ваш интерьер на новый уровень, если этого будет требовать общий стиль помещения. Но, как мы все прекрасно знаем, оно является очень красивым, но очень хрупким материалом. Для того, чтоб решить эту проблему, нужно узнать, как закалить стекло и где такой материал может пригодиться.

Краткое содержимое статьи:

Общие характеристики

Технология закалки стекол предусматривает определенные уровни термической обработки, пройдя которые прочность стекла увеличивается в шесть-семь раз. Во время этого процесса ему приходится пройти через перепады температуры, которые могут доходить до трехсот градусов Цельсия.

После закалки стекло становится, по сути, другим материалом, поскольку теперь его нельзя будет разрезать, просверлить в нем отверстие и банально разбить.

Естественно, вышеперечисленное еще зависит и от его толщины, потому подобные решения пришлись к месту в эру смартфонов. Например, образец закаленного стекла размерами пять на пять сантиметров, должен будет рассыпаться на пять десятков мелки частей, если воздействовать на него острой поверхностью, которая обеспечит давление до ста грамм.

Способы закалки

На данный момент в индустрии есть всего два вида для закалки стекла. Первый можно встретить очень редко, и он требует химического замещения молекул натрия молекулами калия.

Второй намного проще и традиционнее – простая термическая обработка. При этом стекло разогревается до определенной температуры, после чего охлаждается. Происходит это определенное количество раз.

Технология производства

Для того чтобы понять, можно ли закалить стекло самому, стоит разобраться в процессе закалки в промышленных условиях. Как я уже сказал ранее, сейчас преимущественно используют нагревание стекла, с его последующим очень быстрым охлаждением.

Для этого нужно довести стекло до температуры, которая будет выше уровня его плавления, после чего идет быстрое понижение его температуры за счет охлаждения. Такие перепады образовывают напряжение высокого уровня, которое постепенно делает стекло более устойчивым к физическим раздражителям.

Для принудительного охлаждения часто используют воздушную турбину, которая с большой скоростью обдувает стекло охлажденным воздухом.

Некоторые компании в свой технологический процесс добавляют дополнительные жидкости, которые способствуют теплообмену воздуха и стекла. При этом возрастает погрешность при охлаждении, поскольку разжаренное стекло заставляет выкипать дополнительные жидкости даже с воздуха.

Таким образом, закалка стекла своими руками должна сопровождаться наличием соответствующего оборудования, которое может обеспечить и работать со столь высокими температурами. К этому прибавляем охлаждение и дополнительные реагенты.

Оборудование

В современном мире все технологии производства находятся на уровне, который казался сложным и невозможным еще пол сотни лет назад. То же самое касается и закалки стекла. Благодаря этому стало возможным производство стекла и стеклянных конструкций самой разной формы. Касается это как больших так и маленьких деталей.

Если говорить о сложности, то стоит знать, что для изогнутых по краям дисплеев современных телефонов, компаниям, которые производили для них защитное закаленное стекло, пришлось создать новый технологический процесс, которые применяется всего несколько лет. Если говорить о том, что необходимо для закалки стекла, то стоит вспомнить об оборудовании для горизонтального способа закалки.

Такая технология является достаточно популярной, поскольку дает возможность для закалки стекла, площадь которого может достигать шести квадратных метров при толщине в полтора сантиметра. Явным плюсом такого способа будет температура работы. Все потому, что оборудование для такого типа закалки, имеет закрытый тип конструкции, что дает возможность развивать температуры до семи-восьми сотен градусов Цельсия.

Если же оборудование будет открытого типа, то может понадобиться температура, которая будет превосходит вышеназванную на 200-300 градусов, что опасно как для стекла, так и для персонала, который с ним работает.

Также, к достоинствам можно добавить наличие системы для предотвращения физического разрушения материала при работе. Речь идет как раз про стекло. Кроме того, такую печь проще обслуживать, поскольку для мастера будет доступ ко всем важным деталям системы.

Этапы закалки стекла

Если вас все еще интересует инструкция для правильной закалки стекла, то стоит узнать о всех операциях, которые приходится произвести над стеклом при его укреплении.

Все начинается из правильной подготовки. Для этого в первую очередь нужно определить, какое стекло подойдет для закалки, а какое стоит забраковать. Дальше приходят на помощь чертежи, по которым стекло разрезается, после чего обрабатывают его края. Теперь нужно предусмотреть все отверстия, которые нужно сделать в стекле, поскольку после закалки это будет сделать невозможно.

Только после этого стекло отправляется на очистку от грязи и сушится в специальных камерах. После нанесения маркировки оно отправляется в печь, где и будет проходить закалка.

Когда стекло получит требуемый уровень прочности, персоналу необходимо проверить уровень его качества – образцы которые его не проходят в продажу не поступают. Дальше нужно упаковать изделие и оправить с службу транспортировки.

Стекло, которое проходит все эти этапы и оказывается в ваших стеклопакетах, из которых делают окна, двери, витрины, перегородки и вообще все что угодно. Незаменимо оно в первую очередь в автопроме, где во всех случаях используется закаленное стекло.

Что такое закаленное стекло и как его делают

Эксперименты по упрочнению стекла увенчались успехом еще в начале 20 века и разработанные технологии нашли свое применение в различных областях промышленности. Стекло после закалки получает новый набор качеств, сохраняя преимущества обычного стекла, чем и объясняется стабильное увеличение спроса на данную продукцию.

Что такое закалка стекла?

Закалкой стекла называют технологию обработки, включающую в себя термическое, химическое или комбинированное воздействие на материал, результатом которого становится повышение его прочностных характеристик.

Для закаливания подходит обычное (сырое) стекло. Под воздействием химикатов или нагрева с последующим быстрым охлаждением изменяются его физические свойства: во внутренних слоях появляется напряжение растяжения, а во внешних – напряжение сжатия. Благодаря упрочению материала, расширяется область его применения и повышается безопасность использования.

Какие свойства приобретает стекло при закалке?

Закаленное стекло (сталинит) проходит более длительный технологический цикл, что повышает его стоимость. Но это вполне обосновано, поскольку закалка придает стеклу уникальные свойства:

• механическая прочность при ударе возрастает в 5–10 раз, при изгибе – в 2–3 раза;
• устойчивость к растяжению и сжатию увеличивается в 5–6 раз;
• диапазон рабочих температур расширяется от минус 70 °C до плюс 300 °C;
• безопасность эксплуатации увеличивается – стекло разбивается на многочисленные осколки небольших размеров с тупыми гранями.

Преимущества закаленного стекла

Закаленное стекло объединяет в себе все достоинства обычного сырого стекла и свойства, приобретенные после закалки, а именно:

• Прозрачность. В зависимости от толщины изделия, коэффициент прозрачности варьируется от 0,7 до 0,9. По данному показателю сталинит превосходит триплекс и smart-glass, сделанные на его основе.
• Низкая теплопроводность. Стеклопакеты из сталинита помогают сохранять оптимальную температуру в помещении.
• Хорошая звукоизоляция. Это качество повышается с увеличением толщины стекла и при условии применения качественных уплотнителей.
• Возможность тонировки в массе или с помощью цветных пленок. Оба метода позволяют получить равномерный цвет без потери прозрачности и создают больше вариантов интерьерных решений.
• Доступность для широкого круга потребителей. Его стоимость выше, чем у обычного стекла, но ниже, чем у триплекса.
• Устойчивость к атмосферным воздействиям. Ему не страшен дождь и снег, ветер и ультрафиолетовое излучение. Оно одинаково хорошо выдерживает жару и холод.
• Широкая сфера использования. Стекло используется везде: от изготовления посуды до градостроительства.
• Подходит для моллирования. Из сталинита получаются изящные и одновременно прочные элементы строительных конструкций, мебели и декора.
• Термостойкость. Это качество позволяет использовать материал для обустройства бань и саун, изготовления каминов и духовок, а также применять его для изготовления противопожарных конструкций.
• Гибкость. Предел прочности на изгиб достигает 190–210 Мпа, тогда как показатели сырого стекла не превышают 20 Мпа.

ВНИМАНИЕ! Прочность на изгиб, растяжение и сжатие у закаленного стекла сопоставима с показателями стали.

При использовании сталинита в составе триплекса многократно увеличиваются его прочностные характеристики, звукоизоляция и энергосберегающие свойства. Также повышается уровень безопасности при разрушении, что обосновано тем, что между слоями каленого стекла расположен полимер, который удерживает на себе осколки, не давая им разлетаться в стороны.

У закаленного стекла есть и небольшой недостаток, а именно: после закалки его нельзя резать или сверлить – это приводит к его разрушению. Несколько иная ситуация со стеклом, упрочненным химическим путем. Стекло, прошедшее ионообменное упрочение, можно разрезать. Но следует учитывать, что область около 2 см от места реза становится менее прочной.

Технологии изготовления закаленного стекла

Закалка стекла осуществляется посредством термического или химического воздействия.

Метод термообработки

Чаще других используется термический способ закаливания, который включает в себя три последовательных этапа:

1. Сырому стеклу придают форму, высверливают отверстия, обрабатывают кромку, наносят рисунки, проверяют на наличие дефектов и чистоту поверхности.
2. Подготовленный материал (изделие) нагревают до температуры от 530 до 750 °C, в зависимости от его состава и температуры плавления.
3. Далее стекло подвергается быстрому охлаждению до 25–30 °C в соответствии с выбранной технологией.

Нагрев происходит в горизонтальных или вертикальных печах, а вот для охлаждения используют различные варианты:

• Охлаждение посредством равномерного обдува воздухом под высоким давлением.
• Охлаждение в жидкой среде. В качестве жидкостей применяют минеральные масла, расплавленные соли, расплавленные металлы и пр. В случае с металлами, процесс закалки осложняется тем, что тяжело погрузить стекло в расплавленный металл равномерно из-за высокой плотности последнего.

Закалка стекла в жидкой среде более эффективна, поскольку скорость отдачи тепла выше, чем при воздушном обдуве.

Химический метод

Альтернативным методом упрочнения стекла является ионообменный. Суть метода состоит в том, что при погружении стекла в расплав соли щелочного металла, ионы калия из расплава замещают ионы натрия с поверхностного слоя стекла. Такую процедуру проводят при температуре 420 °C, что ниже температуры отжига стекла.

После химической закалки стекло приобретает повышенную прочность, но остается опасным при разбивании, разлетаясь на острые удлиненные осколки, по форме напоминающие поплавки. Поэтому изделия, упрочненные ионообменным методом, применяют только при условии их последующего ламинирования.

Поиск наиболее эффективных методов упрочнения стекла продолжается. Ученые используют методы травления, ионного обмена и закалки в различных комбинациях, некоторые из которых показывают хорошие результаты и в перспективе могут быть использованы для массового производства.

СПРАВКА! Отжиг – один из видов термообработки стекла, который заключается в нагреве материала до температуры, при которой стекло достигает граничного состояния между твердым и вязким, после чего его медленно охлаждают. Температура отжига сырого стекла варьируется в пределах от 470 до 530 °C.

Оборудование для закалки

Выбор оборудования зависит от выбранной технологии изготовления стекла. Для наиболее распространенного способа – термической закалки – удобнее всего использовать производственную линию, включающую в себя несколько элементов:

1. Загрузочный стол (секция подачи стекла) представляет собой конвейер с автоматическим или полуавтоматическим управлением. Подача стекла на загрузочный стол может быть с боковой и/или с фронтальной стороны. Стекло перемещается в сторону секции нагрева посредством вращения обрезиненных валов, что позволяет не повредить сырое стекло.
2. Секция нагрева. Для продуктивной работы данной секции важны следующие параметры:

• высокие теплоизоляционные показатели корпуса;
• защита нитей накала от перегрева;
• надежность и независимость нагревательных элементов;
• высокая производительность;
• низкая потребляемая мощность;
• принудительная конвекция;
• система контроля температуры;
• автоматическое или полуавтоматическое управление процессами,
• простота обслуживания и ремонта.

1. Секция охлаждения обычно состоит из нескольких отсеков, которые предназначены для закалки и охлаждения стекла различной толщины. Сопла, через которые подается воздух под высоким давлением, расположены над и под валами – это позволяет обеспечить равномерный обдув. За регулировку положения сопел и скорость продвижения стекла отвечает система контроля закалки стекла.
2. Разгрузочный стол имеет конструкцию, аналогичную загрузочной секции. Продвижение стекла после процедуры охлаждения и закалки происходит по вращающимся валам, которые приводятся в движение двигателем.

ВНИМАНИЕ! Если закалка выступает отдельным технологическим процессом, то дополнительно понадобится моечно-сушильная машина для обеспечения чистоты сырого стекла.

Область применения

Благодаря свойствам, которое приобретает стекло после закалки, расширяется сфера его использования, в частности, сталинит:

• Применяется для остекления фасадов зданий различного назначения, а также террас, балконов, остановок общественного транспорта, выставочных павильонов и пр.;
• Входит в состав стеклопакетов, в том числе, триплекса, имеет нужные качества для панорамных окон, наружных световых табло, рекламных щитов;
• Выдерживает повышенные нагрузки в качестве материала для светопрозрачных лестниц и систем ограждения;
• Является основой для изготовления противопожарных дверей и пуленепробиваемых окон и стен;
• Обеспечивает отличную видимость и безопасность в качестве стекол для водных, наземных и воздушных транспортных средств;
• Подходит для оборудования бань, каминов и духовых шкафов;
• Открывает новое направления зонирования пространства в качестве мобильных и стационарных стеклянных перегородок;
• Отвечает требованиям прозрачности, изящества форм и безопасности при изготовлении витрин, мебели или ее компонентов, элементов декора и посуды.

СПРАВКА! Посуда из сталинита обладает функциональностью и долговечностью. Яркий образец такой посуды – граненый стакан. Он не обладает изяществом бокалов, но значительно прочнее при ударах и температурном воздействии.

Как отличить закаленное стекло от обычного?

Разница между обычным и каленым стеклом очевидна при разбивании, но можно обойтись и без кардинальных методов. Для определения вида стекла испробуйте один из способов:

1. Воспользуйтесь поляризационным фильтром, который часто используют фотолюбители для улучшения качества съемок, или поляризационными очками. С их помощью можно проверить, действительно ли стекло закаленное или нет. Для этого нужно просто посмотреть на него сквозь фильтр. Если есть радужные разводы, то перед вами сталинит, если нет – то простое. Радужный эффект получается из-за двойного преломления света, которое возникает из-за разницы напряжений наружного и внутреннего слоев закаленного стекла.
2. Сравните тактильные ощущения от касания к разным видам стекла. Поверхность закаленного стекла отличается небольшой волнистостью, которая отсутствует у сырого. Эти волны можно не только почувствовать пальцами, но и увидеть, если поставить изделие из сталинита так, чтобы лучи, падающего на него света, преломлялись под углом.

Можно ли закалить стекло в домашних условиях – особенности, проблемы

Без мощного специализированного оборудования достичь результатов, аналогичных закалке в условиях промышленного производства, невозможно. Но можно добиться улучшения прочностных характеристик.

Метод отпуска применяют для упрочнения стеклянной тары – стаканов, банок, бутылей, чашек. Для этого придерживаются последовательности действий:

• дно металлической емкости засыпают песком и на нем размещают изделия из стекла;
• посуду заливают холодной водой и медленно нагревают;
• кипятят на малом огне порядка 20 минут, выключают огонь и дают немного остыть;
• засыпают пару столовых ложек соли, снова доводят до кипения и кипятят еще 30 минут;
• убирают с огня и оставляют медленно остывать в помещении без сквозняков и резких перепадов температуры.

После такой процедуры закаленным стекло не станет, но прочность и термоустойчивость изделий повысится.

ВНИМАНИЕ! Температура кипения соленой воды немного выше, чем пресной. При добавлении 40 грамм соли на литр воды, температура кипения увеличивается на 1 градус.

Встречаются рекомендации использовать для закалки плавиковую кислоту. Но без специальных навыков и защитного костюма – это небезопасная процедура. Стекло, упрочненное методом вытравливания плавиковой кислотой, действительно становится прочнее по многим параметрам, но даже при незначительном повреждении рассыпается в пыль или на множество мелких осколков. Поэтому изделие после травления нужно обязательно ламинировать.

Еще один способ связан с использованием муфельной печи. Он подойдет тем, у кого есть к ней доступ, например, работникам лабораторий. Для охлаждения изделий подойдет минеральное масло. Покупать такое оборудование для разового или нерегулярного применения нецелесообразно, так как дешевле обойдется приобретение готового изделия из сталинита.

В домашних условиях любые действия по упрочению стекла можно осуществить только с небольшими по размерам изделиями. Чтобы закалить даже обычное оконное стекло, нужно мощное профессиональное оборудование

Заключение

У закаленного стекла много преимуществ, но от обычного стекла его отличают прочность, термостойкость и безопасность. Сложность, габариты и дороговизна оборудования не рассчитаны на работу в домашних условиях. Лучший выход – обратиться в компанию, занимающуюся производством каленого стекла. Так вы получите качественную продукцию с нужными параметрами и по доступной цене.

Закаленное стекло

Продукция компании Эрагласс всегда выполняется из высококачественных материалов. Одним из них является закалённое стекло – оно же «сталинит» (от слова «сталь» – такое название можно встретить в советских статьях и книгах, а также в речи старых специалистов, начавших карьеру ещё при СССР). Другое название, встречающееся в просторечии – «калёнка». Что же собой представляет этот материал?

По сути – это обычное листовое стекло (хотя и качественно отлитое и прокатанное: специалисты Эрагласс следят за состоянием исходных материалов). Весь секрет в том, что с ним потом делают. Из полос стекла толщиной не менее 6 мм вырезают элементы необходимой формы, а затем помещают в печь, где прогревают до температуры 650-680°C. Затем раскалённую заготовку обдувают воздухом для быстрого охлаждения. В результате перепада температур резко нарастают механические напряжения, которые остаются после охлаждения. Полученный материал, как раз и называемый «закалённое стекло», обладает целым рядом интересных свойств, которые делают его уникальным строительным материалом.

Технические особенности закалённого стекла

Пройдя закалку, стеклянные элементы производства Эрагласс обладают следующими качествами:

• Высокая механическая прочность. Закалённое стекло не зря в советское время называли «сталинит» – его твёрдость и устойчивость к ударам вплотную приближаются к некоторым маркам стали. Согласно ДСТУ Б В.2.7-110-2001 строительное стекло этого типа должно без ущерба выдерживать удар стального шара диаметром 38 мм, свободно падающего с высоты не менее 3 м.
• Термическая прочность. Стеклянные элементы выдерживают перепад температур не менее 120°C.
• Безопасность. Это главная причина, по которой для больших стеклянных конструкций используется именно «калёнка». Если механические или температурные повреждения слишком сильны – деталь рассыпается на мелкие кусочки неправильной формы, не имеющие острых граней. Элемент конструкции будет уничтожен, но осколки не причинят вреда людям. Восстановить ступеньку, витрину или кабину будет очень легко – но живые люди незаменимы. И именно сохранение их жизни и здоровья обеспечивает закаленное стекло компании Eraglass.

Как его изготавливают

В производстве коленное стекло может изготавливаться двумя основными способами:

1. Термическая закалка.
2. Химическая закалка.

По ряду причин компания Эрагласс предпочитает использовать термически закаленное стекло. Однако если заказчик препочитает, ему будет предоставлено стекло калёное, изготовленное химическим способом. В любом случае он получит небьющееся стекло, выдерживающее высокие нагрузки и перепады температур без вреда для пользователей.

Что такое термическая закалка стекла

Термической закалкой называют такой способ обработки стеклянных деталей, при котором:

• Сначала формируют заготовку. Калёнка не обрабатывается, поэтому деталь вырезается из листа, при необходимости гнётся, в ней сверлят отверстия и делают фаски по кромкам (при этом скругление кромки отверстия должно быть не меньше его радиуса).
• Затем заготовку нагревают. Температура зависит от марки стекла и его толщины.
• После нагрева деталь быстро остужают, обдувая холодным воздухом. Алгоритм продувания соответствует техническим условиям, и для каждой детали он свой. Поэтому закалку ведут в печах с компьютерным управлением.
• Готовую деталь тестируют и передают заказчику.

Где используют

Закалённое стекло применяется:

• Для стеклянных стен и перегородок в интерьере. Фирма «Эрагласс» по заказу может изготовить как межкомнатные перегородки, так и полноценные стены, выдерживающие жару, холод и удары снаружи.
• Для заборов и ограждений. Если нужно оградить часть пространства, стеклянные стены – неплохой выбор.
• Для дверей. Их прочность защитит от любого злоумышленника, но при этом они не затеняют интерьер.
• Для деталей интерьера. Душевые кабинки, изготовленные по индивидуальному заказу, идеально впишутся в дизайн ванной комнаты.
• Козырьки и навесы. Они не мешают освещению, но защищают от мусора, загрязнения и вредного влияния извне.

Это лишь малая часть того, что компания может предложить своим клиентам. По сути, любая строительная деталь может быть изготовлена из стекла по желанию заказчика точно и в срок.

Тест на ускоренное старение

Хотя современные стеклозаводы используют флоат-технологию (контролируемое охлаждение на слое расплавленного олова), дающую стекло высочайшего качества, сырьё может включать ненужные вещества. К ним относится прежде всего сульфид никеля: даже небольшая доля его молекул в составе детали приводит к неравномерному расширению при нагревании, что повреждает кристаллическую структуру. В результате закалённое стекло иногда способно самопроизвольно рассыпаться.

Чтобы этого избежать, заготовки тестируются. Для этого они помещаются на два часа в тестовую печь, нагретую до сравнительно небольшой температуры (около 300°C). За это время все детали, в составе которых есть излишнее количество сульфида никеля, проявят себя и треснут. Лишь те, что выдержали тест, будут использованы в строительстве.

Термическое упрочнение стекла

Термозакалка – это как раз тот самый нагрев до критической температуры с быстрым охлаждением в потоке воздуха. Поскольку на оборудовании все технологические операции осуществляются под управлением электроники, соблюдение техусловий у «Эрагласс» на высочайшем уровне, и компания не перекладывает технологические потери на плечи потребителей.

Химическое упрочнение стекла

Кроме термической, для стекла используется и химическая закалка. В этом случае деталь помещают в разогретую до 450°C ёмкость, содержащую нитрат калия (калийную селитру). В результате ионного обмена между натрием (входящим в состав стекла) и калием в расплаве поверхностные слои детали тоже испытывают напряжение, и стекло повышает свою прочность.

Преимуществами химической закалки являются:

• Возможность закаливать детали любого размера и толщины. В частности, такой обработке можно подвергать тонкие листы, а также изогнутые.
• Стекло по-прежнему можно обрабатывать – резать, снимать фаску, сверлить отверстия.
• При разрушении деталь не покрывается сплошной сетью трещин. Именно поэтому пластины для триплекса, из которого делают лобовые стёкла автомобилей, закаливают не термически, а химически: даже разбитое лобовое остаётся достаточно прозрачным, чтобы водитель видел дорогу и смог довести машину до ремонтной мастерской.

Однако есть и серьёзные недостатки:

• Химическая закалка – очень экологически «грязный» способ.
• Процедура химобработки дольше, чем термозакалка.
• Химически закалённое стекло по-прежнему колется на большие куски с острыми режущими гранями. Поэтому в лобовых стёклах его используют лишь в триплексе: прозрачный клейкий пластик удерживает обломки, не давая им полететь в лицо людям в салоне машины.

FAQ по закалённому стеклу

Как отличить закаленное стекло от обычного?

Самый простой способ – разбить его. Обычное развалится на длинные острые осколки, закалённое – на стеклянную «крупу» округлой формы без режущих граней. Но если бить нельзя – есть другие способы:

• Осмотр плоскости. Под небольшим углом свет, отражающийся от закалённого стекла, слегка рябит. Причина ряби – именно перенапряжённые элементы стекла.
• Осмотр через зеркало или на просвет. Здесь нужны поляризующие очки (их обычно используют водители, чтоб не слепило дальним светом). Если на поверхности видны радужные разводы – стекло термически или химически закалено.

Закаленное стекло как резать

Если использовалась термическая закалка – никак. Любая нагрузка с торца (в том числе и с образующегося в результате разреза) приводит к мгновенному разрушению. Каленное стекло не режут – его используют в том размере, каков есть.

Как просверлить закаленное стекло

Ответ тот же – никак. Если использовалась термическая закалка, сверло мгновенно раздробит деталь на множество осколков округлой формы. Стекло химической закалки формально сверлить можно – но производители не рекомендуют это делать. Проще закалить деталь нужной формы, чем потом подгонять её по месту.

Чем лучше закаленное стекло

1. В разы прочнее обычного. Калёнка не используется только в оптике – наводки от радужных пятен мешают получать качественное изображение. Во всех остальных случаях закалённое стекло намного эффективнее обычного.
2. Его можно сделать цветным или тонированным на всю глубину. Главное – сварить правильное стекло, а закалить можно любое.
3. Безопасно. Если уж такой материал треснул и развалился – он не причинит вреда пользователю.

Что прочнее закаленное стекло или триплекс

Вот этот вопрос спорный и зависит от марки триплекса и калёного стекла. В любом случае, разница между ними состоит в следующем:

• Если треснул триплекс – осколки повисают на клеевой основе, не раня пользователя. Некоторое время пробитым триплексом даже можно пользоваться.
• Если разбилась калёнка – всё, объекта больше нет, он рассыпался на безопасную «крупу». Именно поэтому закалённое стекло не применяется в оптике или в лобовых стёклах транспорта.

По сути, и то, и другое – одинаково прочно. Разница лишь в способе применения.

Технология закалки стекла

Технология закалки стекла — способ увеличить механическую прочность и термостойкость материала. В среднем он становится в 5–7 раз прочнее обычного, и способен выдержать скачки температуры в диапазоне от 60 до 300 °C.

Основной метод — термический, предполагающий нагрев до 650–680 °C, после которого лист равномерно и быстро охлаждается воздухом сразу с двух сторон. Такая процедура создает остаточные механические напряжения в поверхностных слоях.

Существует химическая закалка стекла, основанная на замещении малых ионов натрия большими ионами калия. Однако этот способ сегодня не слишком востребован.

Преимущества закаленного стекла

Преимущества закаленного стекла:

• высокая механическая прочность как на удар, так и на излом (в несколько раз больше, чем у обычного материала);
• устойчивость к вибрациям;
• допустимые эксплуатационные температуры — от -150 до +300 °С;
• долговечность;
• высокий уровень безопасности — даже если закаленное стекло разобьется, то рассыплется на множество маленьких скругленных осколков с тупыми краями, которыми практически нельзя порезаться;
• возможность использования для утилитарных и декоративных задач.

Применение закаленного стекла

Применение закаленного стекла охватывает самые разные сферы. Из данного материала изготавливают:

• стеклопакеты для дверей и окон;
• листы для остекления фасадов;
• витрины, перегородки;
• лестничные ступеньки, перила;
• стекла для автомобилей (задние и боковые);
• детали для мебели и предметов интерьера;
• полки холодильников, экраны каминов;
• элементы теплиц, оранжерей, зимних садов;
• наружные конструкции (козырьки, крыши, остановочные павильоны и т. д.)

Процесс закалки стекла

Основные этапы

Процесс закалки стекла, предусматривающий термическую обработку для создания поверхностного напряжения, включает 3 основных этапа.

• Первый шаг — нагрев. Поверхность материала разогревается до значений, близких к порогу плавления (температура закалки стекла— 650–680 о С). Начинается деформация, но без полного размягчения и потери формы.
• Второй этап — быстрое охлаждение. Внутри стекло представляет собой немного вязкую и все еще разогретую субстанцию, в то время как наружная поверхность уже охлаждена.
• Третья стадия — полное охлаждение. Сравнительно длительный период, в течение которого материал самостоятельно остывает при комнатной температуре.

Оборудование для закалки стекла

Оборудование для закалки стекла — специальные печи, имеющие ряд конструктивных особенностей:

• надежная теплоизоляция корпуса;
• нити накаливания повышенной прочности, не имеющие спаек, с большим сроком службы и защитой от перегрева;
• система опор транспортного валика позволяет добиваться идеально ровной поверхности изделия;
• производственный процесс контролируется с помощью специального интерфейса.

Самыми современными являются горизонтальные печи закалки, оснащенные принудительными конвекторами и защитой стекла от термического шока (закрытые нагревательные элементы).

Закалка стекла в домашних условиях

Особенности

Сразу стоит оговориться: полноценная закалка стекла в домашних условиях, эквивалентная заводской, невозможна.

Однако существует два метода, с помощью которых можно получить некий упрощенный аналог.

1. Наклеивание специальной пленки (чаще всего такую используют для экранов телефонов). Она обеспечивает защиту стекла от царапин, потертостей, но не дает материалу какой-либо стойкости к ударам.
2. Отпуск — хороший «бытовой» метод закалки стекла своими руками. Выполняется для некоторого повышения термостойкости посуды, банок и т. д. Фактически, стеклянное изделие потребуется как следует прокипятить, после чего дать самостоятельно остыть.

Проблемы при закалке стекла

Проблемы при закалке стекла дома связаны с риском, что материал лопнет. Работая по методу отпуска, потребуется соблюдать 2 правила:

• все термические изменения состояния материала должны быть неторопливыми (и нагрев, и охлаждение);
• остывание должно идти в неизменных условиях — без сквозняков и скачков температуры.