Bajo ciertas condiciones de iluminación, cuando el vidrio templado se observa desde cierta distancia y ángulo, aparecerán algunas manchas de color distribuidas irregularmente en su superficie. Este tipo de manchas de color se conoce comúnmente como "puntos de tensión". No afectan el efecto de reflexión del vidrio (no producen distorsión de reflexión) ni el efecto de transmisión (no afectan la resolución ni producen distorsión óptica). Es una característica óptica que todo vidrio templado posee. No se trata de un problema o defecto de calidad del vidrio templado, pero debido a su creciente uso como vidrio de seguridad, y a las exigencias cada vez mayores en cuanto a la apariencia del vidrio, especialmente en grandes superficies, la presencia de puntos de tensión en el vidrio templado durante la aplicación en muros cortina afectará negativamente la apariencia del vidrio e incluso el efecto estético general del edificio, por lo que se presta cada vez más atención a los puntos de tensión.
Causas de las manchas de estrés
Todos los materiales transparentes se pueden dividir en materiales isotrópicos y materiales anisotrópicos. Cuando la luz pasa a través de un material isotrópico, la velocidad de la luz es la misma en todas las direcciones, y la luz emitida no cambia con respecto a la luz incidente. Un vidrio bien recocido es un material isotrópico. Cuando la luz pasa a través de un material anisotrópico, la luz incidente se divide en dos rayos con diferentes velocidades y diferentes distancias. La luz emitida y la luz incidente cambian. El vidrio mal recocido, incluido el vidrio templado, es un material anisotrópico. Como material anisotrópico del vidrio templado, el fenómeno de los puntos de tensión se puede explicar mediante el principio de fotoelasticidad: cuando un haz de luz polarizada pasa a través del vidrio templado, debido a que hay una tensión permanente (tensión de templado) en el interior del vidrio, este haz de luz se descompondrá en dos rayos de luz polarizada con diferentes velocidades de propagación, es decir, luz rápida y luz lenta, también llamada birrefringencia.
Cuando dos haces de luz formados en un punto se cruzan con un haz de luz formado en otro punto, se produce una diferencia de fase en el punto de intersección debido a la diferencia en la velocidad de propagación de la luz. En este punto, los dos haces de luz interfieren. Cuando la amplitud de la luz es la misma, la intensidad de la luz aumenta, lo que da como resultado un campo de visión brillante (puntos brillantes); cuando la amplitud de la luz es opuesta, la intensidad de la luz disminuye, lo que da como resultado un campo de visión oscuro (puntos oscuros). Siempre que exista una distribución desigual de la tensión en el plano del vidrio templado, aparecerán puntos de tensión.
Además, el reflejo de la superficie del vidrio provoca que la luz reflejada y la transmitida tengan un cierto efecto de polarización. La luz que incide sobre el vidrio es, en realidad, luz con efecto de polarización, por lo que se observan franjas o motas claras y oscuras.
Factor de calentamiento
El vidrio presenta un calentamiento desigual en la dirección del plano antes del enfriamiento. Tras el enfriamiento, la zona de alta temperatura generará menor tensión de compresión, mientras que la zona de baja temperatura generará mayor tensión de compresión. El calentamiento desigual provocará una distribución desigual de la tensión de compresión en la superficie del vidrio.
Factor de enfriamiento
El proceso de templado del vidrio consiste en un enfriamiento rápido tras el calentamiento. Tanto el enfriamiento como el calentamiento son igualmente importantes para la formación de tensiones de templado. El enfriamiento desigual del vidrio en la dirección plana antes del temple es similar al calentamiento desigual, lo que también puede generar tensiones desiguales. La tensión de compresión superficial formada por la zona de mayor intensidad de enfriamiento es grande, mientras que la formada por la zona de menor intensidad de enfriamiento es pequeña. Un enfriamiento desigual provocará una distribución desigual de las tensiones en la superficie del vidrio.
Ángulo de visión
La razón por la que podemos ver la mancha de tensión es que la luz natural en el espectro visible se polariza al pasar a través del vidrio. Cuando la luz se refleja en la superficie del vidrio (medio transparente) en un ángulo determinado, parte de la luz se polariza y también lo atraviesa. Parte de la luz refractada también se polariza. Cuando la tangente del ángulo de incidencia de la luz es igual al índice de refracción del vidrio, la polarización reflejada alcanza su máximo. El índice de refracción del vidrio es 1,5, y el ángulo de incidencia máximo de polarización reflejada es de 56°. Es decir, la luz reflejada en la superficie del vidrio con un ángulo de incidencia de 56° es casi toda luz polarizada. En el caso del vidrio templado, la luz reflejada que vemos se refleja en dos superficies con una reflectividad del 4% cada una. La luz reflejada de la segunda superficie, que está más alejada de nosotros, atraviesa el vidrio con tensión. Esta parte de la luz está más cerca de nosotros. La luz reflejada de la primera superficie interfiere con la superficie del vidrio para producir motas de color. Por lo tanto, la placa de tensión se aprecia mejor al observar el vidrio con un ángulo de incidencia de 56°. El mismo principio se aplica al vidrio aislante templado, ya que presenta más superficies reflectantes y una mayor polarización de la luz. En el caso del vidrio templado con el mismo nivel de tensión irregular, los puntos de tensión visibles son más nítidos y parecen más pronunciados.
espesor del vidrio
Dado que la luz se propaga a través de vidrios de diferentes espesores, cuanto mayor sea el espesor, mayor será la trayectoria óptica y, por lo tanto, mayores serán las posibilidades de polarización de la luz. En consecuencia, para un vidrio con el mismo nivel de tensión, cuanto mayor sea el espesor, más intenso será el color de las manchas de tensión.
Variedades de vidrio
Los distintos tipos de vidrio producen efectos diferentes sobre el vidrio sometido al mismo nivel de tensión. Por ejemplo, el vidrio de borosilicato tendrá un color más claro que el vidrio de cal sodada.
En el caso del vidrio templado, resulta muy difícil eliminar por completo las zonas de tensión debido a la particularidad de su principio de endurecimiento. Sin embargo, mediante la selección de equipos avanzados y un control adecuado del proceso de producción, es posible reducir dichas zonas y lograr un resultado estético aceptable.
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Fecha de publicación: 09-sep-2020