強化ガラスはどのように作られるのですか?

強化ガラスは、「通常の」ガラス、つまり焼きなまされたガラスよりも約 4 倍の強度があります。また、割れるとギザギザの破片になる可能性がある焼きなましガラスとは異なり、強化ガラスは比較的無害な小さな破片に砕けます。その結果、強化ガラスは人の安全が問題となる環境で使用されます。用途には、車両の側面および後部の窓、玄関ドア、シャワーと浴槽の囲い、ラケットボール コート、パティオの家具、電子レンジ、天窓などがあります。

強化プロセスに備えてガラスを準備するには、まずガラスを希望のサイズに切断する必要があります。(熱処理後にエッチングやエッジングなどの製造作業を行うと、強度の低下や製品の故障が発生する可能性があります。)その後、ガラスは、焼き戻し中のどの段階でも破損の原因となる可能性のある欠陥がないか検査されます。サンドペーパーなどの研磨剤を使用してガラスの鋭いエッジを取り除き、その後洗浄します。
広告

次に、ガラスはバッチまたは連続フィードで焼き戻しオーブンを通過する熱処理プロセスを開始します。オーブンはガラスを摂氏600度以上の温度に加熱します。(業界標準は摂氏 620 度です。)その後、ガラスは「急冷」と呼ばれる高圧冷却手順を受けます。このプロセスは数秒間続きますが、さまざまな位置に配置されたノズルの配列から高圧空気がガラスの表面に吹き付けられます。急冷により、ガラスの外表面は中心よりもはるかに早く冷却されます。ガラスの中心が冷えると、外側の表面から引き戻そうとします。その結果、中心部は張力を保ったままとなり、外面は圧縮状態となり、強化ガラスに強度を与えます。

引張状態にあるガラスは、圧縮状態にある場合よりも約 5 倍簡単に破損します。焼きなましガラスは 6,000 ポンド/平方インチ (psi) で破損します。連邦規格によると、強化ガラスの表面圧縮は 10,000 psi 以上である必要があります。通常、約 24,000 psi で破損します。

強化ガラスを製造するもう 1 つのアプローチは化学強化です。この強化では、さまざまな化学物質がガラスの表面でイオンを交換して圧縮を生み出します。しかし、この方法は焼き戻しオーブンや焼き入れを使用するよりもはるかにコストがかかるため、広く使用されていません。