JAK POWSTAJE SZKŁO HARTOWANE?

Szkło hartowane jest około cztery razy mocniejsze niż „zwykłe” lub odprężone szkło. W przeciwieństwie do szkła odprężonego, które po rozbiciu może rozbić się na postrzępione odłamki, szkło hartowane pęka na małe, stosunkowo nieszkodliwe kawałki. Dzięki temu szkło hartowane stosowane jest tam, gdzie liczy się bezpieczeństwo człowieka. Zastosowania obejmują boczne i tylne szyby w pojazdach, drzwi wejściowe, kabiny prysznicowe i wanny, korty do racquetballa, meble ogrodowe, kuchenki mikrofalowe i świetliki.

Aby przygotować szkło do procesu hartowania, należy je najpierw przyciąć do pożądanego rozmiaru. (Jeśli po obróbce cieplnej zostaną przeprowadzone jakiekolwiek operacje produkcyjne, takie jak trawienie lub krawędziowanie, może nastąpić zmniejszenie wytrzymałości lub uszkodzenie produktu.) Szkło jest następnie sprawdzane pod kątem niedoskonałości, które mogą spowodować pęknięcie na dowolnym etapie hartowania. Środek ścierny, taki jak papier ścierny, usuwa ostre krawędzie ze szkła, które następnie jest myte.
REKLAMA

Następnie szkło rozpoczyna proces obróbki cieplnej, podczas którego przechodzi przez piec do hartowania, w trybie wsadowym lub ciągłym. Piekarnik nagrzewa szkło do temperatury ponad 600 stopni Celsjusza. (Norma branżowa to 620 stopni Celsjusza). Następnie szkło poddaje się procedurze chłodzenia pod wysokim ciśnieniem zwanej „hartowaniem”. Podczas tego procesu, który trwa zaledwie kilka sekund, powietrze pod wysokim ciśnieniem nadmuchuje powierzchnię szkła z szeregu dysz rozmieszczonych w różnych pozycjach. Hartowanie chłodzi zewnętrzne powierzchnie szkła znacznie szybciej niż środek. Gdy środek szkła ochładza się, próbuje się odsunąć od zewnętrznych powierzchni. W rezultacie środek pozostaje w napięciu, a zewnętrzne powierzchnie ulegają ściskaniu, co nadaje hartowanemu szkłu wytrzymałość.

Szkło pod napięciem pęka około pięć razy łatwiej niż pod wpływem ściskania. Szkło odprężone pęka przy nacisku 6000 funtów na cal kwadratowy (psi). Szkło hartowane, zgodnie ze specyfikacjami federalnymi, musi mieć ściskanie powierzchniowe wynoszące 10 000 psi lub więcej; zazwyczaj pęka przy około 24 000 psi.

Innym podejściem do wytwarzania szkła hartowanego jest hartowanie chemiczne, podczas którego różne substancje chemiczne wymieniają jony na powierzchni szkła w celu wytworzenia kompresji. Ponieważ jednak metoda ta kosztuje znacznie więcej niż stosowanie pieców do odpuszczania i hartowania, nie jest ona powszechnie stosowana.