Закаленное стекло (Прочность, типы стекол, требования по обработке и аспекты безопасности)

При закалке, производится нагрев стекла и его быстрое охлаждение. При быстром охлаждении размягченного стекла сначала затвердевают наружные слои, в то время как во внутренних слоях сохраняется высокая температура. Поверхностные холодные слои препятствуют свободному сокращению внутренних участков и при дальнейшем охлаждении наружные слои сжимаются, а внутренние растягиваются. Этот метод известен также как термическое или физическое упрочнение.

Наиболее широко распространены следующие методы: воздухоструйная закалка, жидкостная закалка и ионное упрочнение. Недостатком закалённого стекла является спонтанное саморазрушение. Это происходит в результате увеличения в размерах кристаллов сульфида никеля, входящих в состав стекла, при частых нагреваниях и охлаждениях

---

Прочность закаленного стекла

Для стекла характерно разрушение без существования порога текучести, характерного для металлов. Т.е., в том случае, когда прилагаемая к стеклу нагрузка превышает предел прочности, стекло разрушается целиком, без непрерывного изменения формы.

На основании требований, предъявляемых к объекту применения, можно для любой ситуации подобрать тип стекла, который удовлетворяет требованиям прочности, поставленным перед объектом. Необходимая прочность может быть достигнута путем применения закаленного и многослойного стекла, которые относятся к безопасным в эксплуатации видам стекла.

---

Типы стекол, подлежащих закалке

	Типы стекла	Основные производители
1.	Обычное плоское полированное стекло	М0 , М1 , М2 , М3 , М7 по ГОСТ 111 и их импортные аналоги
2.	Тонированное в массе стекло, получается путем добавления в стекломассу веществ для придания желаемого цвета. Обладает повышенными теплопоглощающими свойствами.	PARSOL (Saint-Gobain) OPTIFLOAT (Pilkington) ARCTIC BLUE (Pilkington) PLANIBEL (Glaverbel) COLORED FLOAT (Sisecam) Основные цвета: бронзовый, голубой, зеленый, серый.
3.	Стекло с солнцезащитным пиролитическим («твердым») покрытием, изготавливается методом внедрения оксидов металлов и других соединений в горячую поверхность стекла, обладает солнцезащитными и отражающими свойствами.	ANTELIO (Saint-Gobain) REFLECTASOL (Saint-Gobain) ECLIPSE (Pilkington) REFLECTAFLOAT (Pilkington) STOPSOL (Glaverbel) SUNERGY (Glaverbel) SUN-GUARD (Guardian) REFLECTIVE GLASS (Sisecam) Основные оттенки: бронзовый, голубой, зеленый, серый, серебристый.
4.	Стекло с низкоэмиссионным пиролитическим («твердым») покрытием (К-стекло), обладает низкой излучательной способностью , используется в стеклопакетах для теплосбережения. Стойкое к внешним механическим и климатическим воздействиям.	EKO PLUS (Saint-Gobain) K-GLASS (Pilkington) PLANIBEL-G (Glaverbel) LOW-E K-1.1DT (Guardian) Основные оттенки : нейтральный
5.	Стекло с низкоэмиссионным («мягким») покрытием ( E -стекло), наносится методом вакуумного магнетронного напыления. Обладает более высокими теплосберегающими свойствами, чем К-стекло, требует осторожного обращения при обработке и хранении.	PLANITERM FUTURE 1.1 (Saint-Gobain) PLANITERM II (Saint-Gobain) OPTITERM TSN (Pilkington) PLANIBEL PLUS (Glaverbel) LOW-E K-1.1T (Guardian) LOW-E K-1.1DT (Guardian) Основные оттенки: нейтральный, серебристо-голубой

---

Требования по обработке стекла под закалку

Притупление углов кромки.

Применяется как обязательная технологическая операция перед закаливанием для стекла толщиной до 6 мм или для стекол светопрозрачных конструкций, в которых отсутствуют требования к внешнему виду кромок

.

Для стекла толщиной свыше 6 мм обязательно шлифование кромки с применением алмазного инструмента. Расстояние между отверстиями (а) и расстояние от края стекла до отверстия (а) должно быть не меньше половины диаметра отверстия (аi  d/2) и углы вырезов обязательно должны быть скруглены с минимальным радиусом, равным толщине стекла.

---

Аспекты безопасности

Наиболее объективной причиной применения закаленного стекла является именно его безопасные свойства. А именно то, что стекло является безопасным по отношению к человеку в момент своего разрушения. Обычное стекло при разрушении образует множество длинных и прочных осколков с острыми клиновидными кромками, что не может не представлять серьезную потенциальную угрозу здоровью человека. Закаленное стекло прочнее обычного в 5-7 раз и при превышении значения предела стойкости к внешним нагрузкам образует множество мелких осколков с притупленными краями. Такие осколки изначально являются менее опасными в сравнении с фрагментами, образующимися при разрушении обычного стекла.

Сегодня прослеживается явная тенденция увеличения форматов стекла при остеклении современных зданий, что заставляет нас задумываться об определенных функциональных свойствах применяемого стекла. Благодаря тому, что стекла больших форматов подвергаются большему температурному воздействию от прямого солнечного излучения, всегда существует повышенный риск самопроизвольного разрушения стекла из-за образования критической разницы значений растягивающих и сжимающих напряжений. Такая опасность, как правило, возникает в межсезонный период, при больших колебаниях дневной и ночной температур. Вероятность самопроизвольного разрушения стекла увеличивается в несколько раз также и при использовании специальных энергоэффективных стекол в составе однокамерных и двухкамерных стеклопакетов. Учитывая вышеизложенные аспекты, на практике рекомендуется применять только конструкции, в которых используется безопасное закаленное стекло , прекрасно выдерживающее большие температурные перепады.

Основные отличия и преимущества закаленного стекла:

• в его безопасности;
• повышении прочности на изгиб и удар в 5-7 раз;
• увеличении термостойкости и стойкости к перепадам температур в 2,5-3 раза;
• устойчивость к вибрационным нагрузкам;
• распаде на мелкие осколки с тупыми гранями в случае разрушения, что исключает травматическую опасность.

 

---