Сферы применения закаленного стекла

Закаленное стекло используется во многих отраслях производства. Оно обладает одним очень важным свойством – при разбивании рассыпается на множество мелких квадратиков с тупыми гранями. Это намного снижает риск получения травмы человеком, оказавшимся в эпицентре разрушения стекла.

Такой эффект достигается путем специальной обработки, которая имеет технологию сходную с закалкой металла. Закалка стекла происходит в таких же условиях, но при меньших температурах нагрева. Процедура обработки повышает стоимость материала, но его эксплуатационные параметры становятся в разы лучше, так что закалка является вполне рентабельным делом.

Особенности производства материала

Производство закаленного стекла происходит путем обработки стандартного материала. То есть на этапе изготовления не применяются никакие методики, позволяющие стеклу получить определенные механические свойства или дополнительную стойкость. В состав могут быть введены дополнительные элементы, которые усилят закалку, но раскроют свой потенциал они только после термической обработки. Так что изготовление закаленного стекла не возможно без его обжига с последующим охлаждением. Материал помещают в специальную печь, в которой его нагревают до температуры 650-680 градусов по Цельсию.

В этом режиме стекло проводит определенный промежуток времени, который зависит от толщины материала и химического состава определенной марки. После нагрева производится резкое охлаждение стекла при помощи воздушного потока. При этом воздух подается с двух сторон, иначе закалить стекло не получится. В результате производимых манипуляций на поверхности материала образуется слой с остаточным напряжением сжатия, который при ударах не позволяет стеклу раскалываться на осколки, а просто рассыпается на квадратные частицы.

Сферы применения

Основными характеристиками закаленного стекла являются его высокая механическая прочность, термостойкость и ударная вязкость. Это материал в несколько раз прочнее обычного стекла. Его достаточно трудно разбить, поэтому он применяется в производстве внешних витрин магазинов. Двери из закаленного стекла также широко распространены и используются на многих зданиях различного назначения. Кроме прочности на выбор материала влияет также и его безопасность. Если вдруг витрина или дверь будут разбиты, находящиеся неподалеку люди не получат серьезных травм.

Перегородки из закаленного стекла устанавливаются в офисах крупных компаний. Они обеспечивают отличный уровень шумоизоляции, так что работники разных отделов не будут мешать друг другу. И в тоже время благодаря прозрачным стенам начальство всегда сможет контролировать рабочий процесс, не вставая со своего места. Если кто-то будет халтурить, это сразу же станет заметно.

Панели из закаленного стекла устанавливают внутри магазинов для защиты товаров. Чаще всего они используются при продаже ювелирных изделий. Злоумышленнику будет очень трудно разбить одним ударом стекло и что-нибудь украсть. А потерпев неудачу с первого раза, он, скорее всего, сбежит.

Защитное закаленное стекло используется и в автомобильном производстве. Из него могут изготовлять боковые и задние окна машины. Но использование материала для лобовых окон строго запрещено. Мелкие частицы при аварии могут серьезно травмировать органы зрения, поэтому для переднего стекла используется другой материал. Он называется закаленное стекло триплекс. Его особенностью является многослойность. Причем все слои соединены между собой специальной клеящей пленкой.

При аварии она удерживает все осколки и не позволяет им травмировать находящихся в салоне людей. Производится триплекс путем прессования при высокой температуре среды. Такая технология обеспечивает максимальное сцепление между поверхностями. Отзывы о закаленном стекле носят сугубо положительный характер, так как с его появлением существенно снизился травматизм при авариях, связанный с осколочными травмами и порезами.

Толщина закаленного стекла зависит от возлагаемых на него функций. Если необходимо просто обезопасить людей от получения травмы, подойдет и тонкий материал. А если стекло должно защищать материальные ценности от несанкционированного доступа, понадобится более прочная модель.Например, закаленное стекло в 4 миллиметра используется для изготовления столешниц и остекления внутренних помещений. Оно в 5 раз прочнее обычного стекла такой же толщины, но все-таки не может противостоять сильным ударам тяжелыми предметами.

А вот закаленное стекло в 10 миллиметров отлично подойдет для внешней отделки. Его практически невозможно разбить одним ударом, что должно отпугнуть грабителей, так как на сработавшую сигнализацию скоро приедет наряд полиции для выяснения причин тревоги.

Закалённое стекло: свойства, закалка, плюсы и минусы, обработка

Закаленное стекло — свойства и сферы применения

С детства слово «стекло» вызывает в нашем сознании связь с чем-то непрочным, хрупким, тем, что в любой момент может разрушиться, разлететься на мельчайшие кусочки. Но прогресс не стоит на одном месте и его достижения позволяют красивым изделиям придать еще и, невиданную доселе прочность и безопасность. Новые требования в современном строительстве удовлетворяются появлением новых материалов с уникальными качествами. Одним из таких красивых, прозрачных, элегантных и в то же время очень надежных материалов для строительства стало закаленное стекло. Его вставляют в самые различные стеклянные конструкции.

Читайте также:

Грунтовка для паркета

Сравнительная Таблица характеристик обычного и закаленного стекла:

Обычное стекло	Закаленное стекло	Во сколько раз
Прочность на изгиб стекла	62 Мпа	204 Мпа	2 — 3
Ударная прочность стекла	105 Мпа	507 Мпа	5 — 10
Максимальная температура эксплуатации стекла	+ 80 °C	+ 300 °C	3 — 4
Минимальная температура эксплуатации стекла	— 65 °C	— 150 °C	3
Термостойкость стекла. Устойчивость к перепаду температуры	180 °C	40 °C	4 — 5

Закалка стела

Закалка стекла схожа с процессом закалки стали. Стекло сначала подвергают нагреву до стадии размягчения, а потом резко охлаждают. Остывание внутренних слоев закаленного стекла вызывает остаточные, обеспечивающие механическую и термическую устойчивость, напряжения сжатия.

Необходимо проверить стекло на наличие трещин и других дефектов. Если таковые были обнаружены, то от закалки стоит отказаться.
Перед закалкой стекла ему придают необходимую форму (гнут, режут и т.д.). После закалки стекло будет разрезать намного сложнее, придётся произвести процедуру обратную процессу закалки.
Обработать острые края абразивным инструментом.
Очистите и помойте все поверхности стеклянного изделия. Грязь, жирные пятна и т.д. могут оказать существенное влияние на процесс закалки.
Поместите стекло (изделие) в обжиговую печь и разогрейте до 600 градусов Цельсия (1112 по Фарингейту). В промышленных условиях закалку производят при температуре (650—680 °C) градусах Цельсия.
На следующем этапе разогретое стекло обдувают сильными потоками воздуха с различных углов. В следствии чего внешние и внутренние слои стекла остывают с различной скоростью и приобретают различную структуру.

Прочность калённого стекла

Закалка стекла придает ему прочность и безопасность. Даже если закаленное стекло разбивается, то рассыпается на мелкие не представляющие опасности осколки, что соответствует утвержденным стандартам качества, согласно которым стекло размером 50х50 мм от удара заостренным молотком весом 75 гр., должно расколоться не менее чем на 40 осколков, а размером 100х100мм – на 160 и более.

Самыми уязвимыми и опасными участками закаленного стекла всегда являются его кромки. Именно поэтому при монтаже стеклянных конструкций, торцы закаленного стекла тщательно оберегаются от ударов и других механических воздействий.

Механическая обработка закалённого стекла

Закалённое стекло не поддаётся механической обработке. Не подлежит сверлению, резке и т.д.

Однако существую пару способов резки калёного стекла:

С помощью лазера. Данный способ скорее всего будет доступен только в лабораторных или промышленных условиях.
Использовать метод предварительного отжига. Т.е. произвести процесс обратный закалке.

Основные плюсы и минусы закаленного стекла

Плюсы (достоинства)

Безопасность. В случае разрушения распадается на мелкие, не представляющие опасности осколки;
Длительный срок эксплуатации;
Механическая прочность. Впятеро большая (204 — до 250-ти МПа), чем у обычного стекла прочность на излом. Устойчивость к ударам. Мешок с дробью из свинца весом 45кг при падении с высоты 1,2 м не разбивает закаленное стекло толщиной в 4 мм.
Надежность;
Привлекательный внешний вид;
Отличная шумоизоляция;
Стойкость к вибрациям и нагреванию. Хорошая устойчивость к воздействию высоких и низких температур (их перепадам), что позволяет использовать его в остеклении фасадов;
Возможность создания стекла разных форм и размеров;

При всех перечисленных плюсах и оптические свойства стекла прошедшего закалку остаются неизменными.

Минусы (недостатки)

Сложность, и зачастую невозможность, механической обработки закалённого стекла;
Неустойчивость перед точечными ударами. Стекло рассыпается полностью.

Сферы применения калённого стекла:

Стенки остановок общественного транспорта.
Производство стеклопакетов.
Остекление транспортных средств.
Остекление балконов.
Использование на фонарях уличного освещения.
Строительство зимних садов, теплиц, оранжерей.
Стеклянные конструкции для сооружения перегородок внутри помещений (офисов, отделов магазинов).
Фасадное остекление сооружений.
Двери из стекла (в том числе и в банях).
Производство каминных и печных экранов.
Смотровые окна духовок.
Стенки и дверцы холодильных прилавков.
Полки в холодильники.
Дверцы, стенки и полочки корпусной мебели.
Стеклянная мебель.
Бронированное остекление.
Экраны различных электронных устройств.

Читайте также:

Беседка для шашлыка

Изделия из закаленного стекла в интерьере

Закаленное стекло пользуется огромной популярностью, поэтому если в вашем доме присутствуют вещи из этого типа стекла, то вам очень повезло.

Стекло закаленного типа называют сверхпрочным и несмотря на свою легкость оно обладает великолепной удароустойчивостью. Многие мастера отдают предпочтение именно такому стеклу и создают настоящие шедевры, которые заслуживают большого внимания. Из этой сверхпрочной стеклянной конструкции изготавливают перегородки, двери, потолки, полы, лестницы и многое другое. Все это выглядит очень стильно, модно и оригинально. Также этот вид стекла используется в автомобилестроении, медицине и т.д.

Современный интерьер получается более привлекательным и уютным благодаря бесподобным конструкциям из закаленного стекла. На самом деле абсолютно все комнаты в вашем доме можно украсить этим калеными конструкциями.

Прихожая. В прихожей, например, можно установить шкаф-купе с закаленным стеклом. Это позволит нам визуально увеличить пространство и сделать его более, комфортабельным, особенно если комната узкая.

Гостиная. Гостиная комната — это место, в которой можно установить множество предметов из конструкций закаленного стекла. Например, журнальный столик, полки, двери, тумбочки — все это подарит ощущение воздушности. Удачным решением станет декоративный стеклянный потолок, на котором можно сделать рисунок или как-то по-другому его разнообразить.

Кухня. Стеклянные кухни нынче в моде и придают особый уют и приятную атмосферу. Нужно помнить, что на кухне мы проводим ежедневно очень много времени и важно это место оформить так, чтобы в нем было приятно находиться. Полки, стол, стулья, кухонный фартук — все это и не только придают кухонной комнате безупречность и современный стиль. С такой кухней можно не переживать по поводу деформаций столов, стульев, полок ведь ни вода, ни высокая температура, ни удары не нанесут вред стеклу.

Ванная комната. В этой комнате фантазии можно разгуляться, ведь из стекла здесь можно сделать многое: двери, стены, пол, полки, раковины, душевые кабины, потолок. Разбавляя ванную комнату закаленными конструкциями можете не переживать по поводу их надежных эксплуатационных характеристиках.

Закаленное стекло кроме функциональности и долговечности, порадует эстетическими свойствами и позволит создать самые необычные и красивые предметы для любого интерьера.

Теперь ваш дом будет светлым, модным, роскошным и проводить время в нем захочется все больше.

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.

Читайте также:

В чем преимущества русских печей?

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:

Сырому стеклу придают форму, высверливают отверстия, обрабатывают кромку, наносят рисунки, проверяют на наличие дефектов и чистоту поверхности.
Подготовленный материал (изделие) нагревают до температуры от 530 до 750 °C, в зависимости от его состава и температуры плавления.
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:

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.
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.

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.
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:

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.
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.

Читайте также:

Грунтовка для паркета

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.

Читайте также:

Влияние плавания на здоровье человека

Сферы применения и характерные особенности закалённого стекла

1 950 р.
за 1 м 2

Через 1 час Вы получите расчет стоимости перегородок и дверей из закаленного стекла по цене от 1 950 руб. за м 2

* Засекайте время после связи с менеджером

Ограждающие конструкции со светопропускающей возможностью широко применяются в промышленном и гражданском строительстве.

Содержание

Процесс создания закаленного стекла
Характеристики
Особенности обработки
Необходимость применения закаленного стекла

Рост этажности зданий и сооружений ужесточает требования к безопасности, свойствам и кондиционности элементов остекления. Это вызвано потенциальной опасностью для людей в случае падения больших фрагментов стёкол со значительной высоты. В связи с этим постоянно внедряются новые типы стёкол, отличающиеся высокими показателями, как по прочности, так и по безопасной эксплуатации. Основным материалом, удовлетворяющим таким требованиям, является закалённое стекло. Его сопротивление динамическим нагрузкам в 5…6 раз превышает аналогичный показатель у обычного стекла. В нём заложена высокая термическая стойкость, а при разбивании – образуются маленькие куски, что представляет собой меньшую опасность. Согласно действующим стандартам, если разбить закалённое стекло молотком, весом 75 гр, то должно получиться как минимум 40 фрагментов 50х50 мм либо 160 с габаритами 100х100мм.

Процесс создания закаленного стекла

Получают закалённое стекло из всевозможных типов листового стекла (полированное, узорчатое и т.д.), путём специфической термообработки. Вследствие этого, материал приобретает сопротивление изгибающим нагрузкам до 250 МПа, что значительно выше, чем у простых оконных стёкол. Сопротивление удару так же на порядок повышается. Такое стекло, при толщине всего 4 мм, выдерживает удар мешка с дробью, весом 45 кг, при его падении с высоты 1,2 м. Обычное же стекло разрушается уже при броске груза с высоты 0,3 м. Автоматически, с возрастанием прочности закалённых стёкол, повышается их термическая устойчивость. Его нормальная эксплуатация может проходить при термических перепадах в 250ºС, что в 6 раз выше, чем у обычного стекла.

Характеристики

Закалённое стекло подразделяется на четыре класса: СМ1…СМ4. С повышением класса растёт прочность стекла. Так, закалённое стекло СМ4, с мощностью полотна 8 мм эффективно противостоит падению металлического шарика весом 227 гр с 3-х метров. Непосредственно для России требования к этому стеклу регулирует ГОСТ 30698-2000. Немаловажным является тот факт, что с приобретением стеклом высоких характеристик, практически не снижаются его оптические параметры. Так, показатель светопропускания остаётся в пределах 84%.

Производственный цикл достаточно прост и включает в себя разогрев стекла до стадии размягчения в закалочных агрегатах, с последующим резким охлаждением, струями холодного воздуха. Такая технология позволяет предельно быстро затвердеть поверхности стекла, в то время как внутренний объём охлаждается медленнее, с образованием остаточных напряжений. Такой симбиоз и сообщает материалу отличные показатели по механической прочности и термической устойчивости.

Особенности обработки

Конечно, и закалённое стекло не лишено недостатков, что связано именно с его большой механической устойчивостью. Все проблемы лежат в области механического воздействия на стекло (его нельзя подвергать ни резке, ни сверлению). В связи с этим, все необходимые манипуляции производятся до закалки. Работа с закалённым стеклом требует особой осторожности и внимания, т.к. его слабым местом являются области кромок. При установке их нужно оберегать от повреждений и царапания . До начала закалки, на заготовку можно нанести изображения или узоры (шелкографию).

Сфера применения закалённого стекла достаточно широка:

установка в алюминиевых дверях и пластиковых окнах;
заполнение витрин, фасадов светоаэрационных фонарей;
изготовление перегородок и мебели;
строительство зимних садов.

Читайте также:

Битумная черепица или профнастил

Необходимость применения закаленного стекла

Исключением являются лишь легкосбрасываемые конструкции, где по определению должно применяться стекло, способное к лёгкому разрушению. Обычно закалённым стеклом пользуются в таких условиях, где возможно возникновение внештатных ситуаций. Это не значит, что оно применяется только в промышленном строительстве, напротив – гражданское строительство предусматривает установку закалённого стекла, как самостоятельного элемента, так и в составе стеклопакетов. Частное строительство широко использует это стекло в конструкциях с большими габаритами проёмов (зимние сады, террасы) и в светопрозрачных элементах кровли. Таким образом, достигается высокая степень эксплуатационной безопасности, при сохранении требований к комфорту.

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.

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.
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.

Для каких целей рекомендуется использовать закаленные стекла

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.

Технология изготовления закаленного стекла

Технология закалки стекла предполагает выполнение двух ключевых процессов. Вначале материал обжигают в печи до размягчения. После чего охлаждают под струями воздуха, который подается равномерно с нескольких сторон. Опишем процесс подробнее.

Листы режут, чтобы получить заготовки нужной конфигурации.
Стекло полируют по краям абразивным материалом.
Разогревают в печи до температуры 650–680 градусов.
Охлаждают с двух сторон мощными потоками воздуха.

Чтобы закалить обычное стекло чаще всего применяют воздух, поступающий из воздухоструйной решетки. Есть и другие способы, например, ионная закалка, когда стекло помещается в специальную камеру, где происходит ионный обмен. В данном случае температура вообще не играет никакой роли в отличие от воздушной закалки.

Мошка и пузыри

Мошка и пузыри представляют собой газообразные включения в стекломассу в виде разной формы и размера пузырей (мошки – мелкий пузырь размером 0,5-0,8 мм), которые появляются в стекле во время его варки в результате взаимодействия материалов, входящих в состав шихты: песка, соды, солей, мел и известняка и др. Эти пороки могут образоваться также во время отливки и прокатки стекла.

Мошка и пузыри портят внешний вид стекла и уменьшают степень сопротивляемости его разъедаю¬щим веществам, и поэтому в стекле, предназначенном для изготов¬ления зеркал, мошка и пузыри допускаются в незначительном количестве и только разбросанными по всей поверхности стекла.

Иногда в стекле встречается белый или синевато-белый непрозрачный щелочный пузырь. Особенно он заметен на посеребренном стекле, для изготовления зеркал такое стекло непригодно.

Закаленное стекло vs обычное: основные отличия

Основные отличия касаются не внешнего вида, а свойств материала. Он становится более устойчивым к любым механическим воздействиям и температурным перепадам. При этом визуально стекло остается таким же — оптические свойства изделий сохраняются на 99 %.

Изображение №1: так выглядит закаленное и обычное стекло при разрушении

По этой причине отличить закаленное стекло от обычного по внешним признакам практически невозможно. Самые простые способы — посмотреть на поверхность под мощным источником света (отблеск на плоскости будет слегка рябить) или разбить (отсутствие острых осколков говорит о том, что материал подвергался закаливанию).

Изображение №2: как ведет себя обычное и закаленное стекло при механических повреждениях

Характеристики материала

Повышенная прочность. Разбить закаленное стекло в 5–7 раз сложнее, чем обычное. К примеру, полотно толщиной 4 мм сохранит целостность при падении на него груза весом 45 кг с высоты 1 метра.
Термостойкость. Материал выдерживает перепады температур от -70 до +250 градусов. По этой причине его часто используют для изготовления духовых шкафов и каминов.
Устойчивость к вибрации. По этому показателю материал превосходит незакаленный аналог в 5 раз.
Безопасность. Подвергнутые термической обработке изделия разбиваются на мелкие осколки, которые остаются на специальной пленке. По этой причине уменьшается риск получения травм.

Области применения

Но используется стеклокерамика или закаленное стекло не только в автомобилестроении. Сфера его применения невероятно широка и распространяется настолько, насколько хватит фантазии у пользователя. В принципе этот материал можно устанавливать в любое место, даже вместо обычных оконных стекол. Но стоить это будет намного дороже, поэтому люди и не часто идут на такой шаг.

Фермеры практикуют теплицы из закаленного стекла, чтобы работники случайно не пострадали во время обработки растений или сборки урожая. Для личных потребностей ставить такое сооружение тоже будет дороговато, тем более, что теплицы часто служат лишь один сезон, а потом их разбирают за ненадобностью. Только фермеры возводят монолитные сооружения, которые будут служить много лет, потому что они регулярно занимаются выращиванием определенной культуры.

Технология изготовления защитного стекла не является тайной. Тем более, что на этапе получения не применяются никакие уникальные методы. Материал получается естественным образом, точно так же, как и стандартная разновидность. А закалку он получает уже в результате дополнительных манипуляций с температурой.

Читайте также:

В чем преимущества русских печей?

Защитное закаленное стекло можно без проблем найти в продаже. Материал не является дефицитным, так что любой пользователь сможет легко найти себе любое количество, необходимое ему для работы. Также есть вариант с оформлением индивидуального заказа на производство нестандартных форм. Дело в том, что после закалки элемент тяжелее поддается обработке, так что проще будет сразу вырезать нужные фигуры, а потом уже закалять их. Резка стекла такого типа возможна благодаря современным технологиям, но это довольно сложная процедура, так что и стоить она будет соответственно.

В офисах часто можно встретить перегородки из закаленного стекла. Они устанавливаются для того, чтобы сотрудники имели личное пространство и могли сосредоточиться на работе, не отвлекая других коллег. А выбирают именно защитное стекло, потому что его можно случайно разбить, и нужно, чтобы работник не получил травму от осколков. В некоторых фирмах стекло закрашивают непрозрачной краской, чтобы человек не отвлекался на посторонние движения и сконцентрировался на своих обязанностях.

Как закалить стекло в домашних условиях

Закалить стекло в домашних условиях, если, конечно, у вас нет муфельной печи и мощной вентиляционной установки, не получится. Можно только немного повысить прочностные свойства изделий. Для этого есть два способа: использование специальной пленки и отпуск. Коротко об обеих методиках.

Использование пленки. Способ защитить экран телефона или планшета от царапин и других внешних воздействий (не ударов). Купить пленку можно в любом магазине, где продают цифровые гаджеты.
Отпуск. Способ снятия избыточного напряжения со стеклянных изделий. С помощью отпуска укрепляют стаканы, банки и другую посуду. Подробнее об отпуске расскажем ниже.

Как видите, речь не идет о процессе закалки. Только о незначительном повышении прочностных свойств некоторых изделий.

Обязательное оборудование

Чтобы сделать закаленное стекло в домашних условиях, потребуется мощное промышленное оборудование: муфельные печи и вентиляторы. Их покупка для разового применения нерациональна, поскольку готовый материал обойдется дешевле расходов на его изготовление.

Фотография №1: муфельная печь для закалки стекла

Обратите внимание! Просверлить закаленное стекло в домашних условиях или разрезать готовый лист тоже не получится. Вся обработка проводится предварительно, до закалки. В противном случае возможно образование трещин и сколов на листе.

На производстве используют мощные установки, рассчитанные на закалку полотна размерами до 6000*3210 мм. Печи марки Keraglass имеют камеры предварительного нагрева и конвекции. В камере предварительного нагрева постепенно увеличивают температуру стекла до 300 градусов. Затем материал попадает в камеру основного нагрева, где доходит до 700 градусов. Завершается процесс принудительным охлаждением. Наличие особых сканеров и ИК-датчиков позволяет оценить области прогрева.

Фотография №2: промышленная печь для закалки стекла

Расход материала

Закаленное стекло изготавливают из листов обычного. При обработке объем первоначального сырья сохраняется. Таким образом, из 1 кв. метра стекла можно изготовить 1 кв. метр закаленного. Также закаливание не влияет на оптические свойства и внешний вид полотна.

Процесс закалки стекла

Основные этапы

Первый шаг — нагрев. Поверхность материала разогревается до значений, близких к порогу плавления (температура закалки стекла— 650–680 оС). 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.

Почему не стоит делать закалку самостоятельно?

Сама процедура закаливания выглядит очень сложной. Однако перед работой на производстве материал также проходит предварительную подготовку. Незнание технологических процессов способно свести результат работы на нет. Итак, что происходит на производстве.

Стекло отбирают, отбраковывая поврежденные листы.
Листы режут по ранее подготовленным чертежам.
Края изделия шлифуют.
Сверлят отверстия под фурнитуру и крепежные элементы.
Заготовки моют и сушат, затем оценивают на предмет дефектов.
Стекло закаливают и вновь проверяют на дефекты.
Материал упаковывают и отправляют на продажу.

Обратите внимание! Отполировать закаленное стекло, которое прошло весь технологический цикл, также не получится. Велик риск повреждения полотна.

Как видите, есть слишком много нюансов и особенностей, которые невозможно учесть при работе. Если вам требуется готовый материал, рекомендуем купить каленое стекло в Москве у выпускает листы различных конфигураций и размеров толщиной 4–19 мм. Возможно изготовление полотен по индивидуальному заказу.

Виды материала

Выделяют три основных вида материалов, которые используются на практике:

— закаленное стекло триплекс, которое представляет собой многослойный материал, а защитную функцию играет эластичный клей, который не позволяет осколкам рассыпаться. При разбивании стекла оно просто трескается по всему периметру, но осколков не будет;
— закаленное стекло-протектор, которое представляет собой пленку для экрана;
— и обработанное термическим методом стандартное стекло.

Цена закаленного стекла зависит от марки и габаритов изделия, которые могут различаться в широком диапазоне.

Свиль и шлир

Свиль – нити стекла, идущие в произвольном направлении и располагающиеся в большинстве случаев группами. Шлир – резко выраженная грубая свиль. Иногда шлиры бывают в виде сплошных полос. Такие шлиры чаще встречаются в литом и прокатном стекле.

Участки стекла со свилью или шлиром искажают изображение рассматриваемых через стекло предметов; кроме того, неоднородная, со свилью и клиром, стекломасса не обладает достаточной механической и термической стойкостью.

Причины появления свили и шлира:

плохое перемешивание шихты
неправильный режим варки стекла
попадание в стекломассу капель стекла от свода печи и отколовшихся частиц огнеупорного материала.

Свиль и шлир в листовом стекле, предназначенном для серебрения, не допускаются. Исключение составляет едва заметная свиль в виде единичных волосков, не ощутимых наощупь и невидимых в стекле на свет.

Камни в стекле

Камни в стекле могут быть материальные и шамотные.

Материальный камень образуется при плохо просушенном и просеянном материале. Собираясь в комки, материал оплавляется по поверхности, оставаясь нерасплавленным внутри.

Шамотный камень появляется в стекле в основном в результате разъедания брусьев, из которых выложен бассейн печи. Шамотный камень почти всегда вызывает поломку листа стекла, поэтому стекло, в котором обнаружен шамотный камень, не может быть использовано даже для производства зеркальных изделий, не требующих серебрения (настольные стекла, буфетная и дверная пайка и т. д.).

Камни в стекле не допускаются, так как они повышают хрупкость стекла и понижают его термическую стойкость.

Один из самых распространенных пороков листового стекла. Рух — мелкие непрозрачные кристаллики, усеивающие всю поверхность стекла; появляются они при резких колебаниях температурного режима, при сильной кристаллизации стекло теряет прозрачность.

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.

Читайте также:

Беседка для шашлыка

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.