กระจกนิรภัยทำอย่างไร?

กระจกนิรภัยมีความแข็งแรงมากกว่ากระจกธรรมดาหรือกระจกอบอ่อนประมาณสี่เท่า และแตกต่างจากกระจกอบอ่อนที่อาจแตกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ได้เมื่อแตก กระจกนิรภัยจะแตกออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่ค่อนข้างไม่เป็นอันตราย ด้วยเหตุนี้ กระจกนิรภัยจึงถูกนำมาใช้ในสภาพแวดล้อมที่ความปลอดภัยของมนุษย์เป็นประเด็นสำคัญ การใช้งาน ได้แก่ กระจกด้านข้างและด้านหลังในรถยนต์ ประตูทางเข้า ห้องอาบน้ำและอ่างอาบน้ำ สนามแร็กเก็ตบอล เฟอร์นิเจอร์ลานบ้าน เตาไมโครเวฟ และสกายไลท์

ในการเตรียมกระจกสำหรับกระบวนการอบคืนตัว จำเป็นต้องตัดให้ได้ขนาดตามต้องการก่อน (หากกระบวนการอบคืนตัว เช่น การกัดกรดหรือการเจียรขอบกระจกหลังจากการอบคืนตัวด้วยความร้อน อาจส่งผลให้ความแข็งแรงลดลงหรือผลิตภัณฑ์เสียหายได้) จากนั้นจะมีการตรวจสอบกระจกเพื่อหาจุดบกพร่องที่อาจทำให้เกิดการแตกหักได้ในทุกขั้นตอนระหว่างการอบคืนตัว สารกัดกร่อน เช่น กระดาษทราย จะขูดขอบกระจกที่คมออก ซึ่งจะถูกนำไปล้างในภายหลัง
โฆษณา

ขั้นตอนต่อไปคือ กระจกจะเริ่มกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน ซึ่งกระจกจะผ่านเตาอบเทมเปอร์ ซึ่งอาจเป็นแบบชุดหรือแบบต่อเนื่อง เตาอบจะให้ความร้อนแก่กระจกจนถึงอุณหภูมิมากกว่า 600 องศาเซลเซียส (มาตรฐานอุตสาหกรรมคือ 620 องศาเซลเซียส) จากนั้นกระจกจะเข้าสู่ขั้นตอนการหล่อเย็นด้วยแรงดันสูงที่เรียกว่า "การชุบแข็ง" ในระหว่างกระบวนการนี้ ซึ่งใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที ลมแรงดันสูงจะพ่นพื้นผิวกระจกจากหัวฉีดหลายหัวในตำแหน่งต่างๆ การชุบแข็งจะทำให้พื้นผิวด้านนอกของกระจกเย็นลงเร็วกว่าพื้นผิวตรงกลางมาก เมื่อพื้นผิวตรงกลางเย็นลง กระจกจะพยายามดึงกลับจากพื้นผิวด้านนอก ส่งผลให้พื้นผิวตรงกลางยังคงตึงอยู่ และพื้นผิวด้านนอกจะเข้าสู่กระบวนการอัด ซึ่งทำให้กระจกนิรภัยมีความแข็งแรง

กระจกที่อยู่ภายใต้แรงดึงจะแตกได้ง่ายกว่ากระจกที่อยู่ภายใต้แรงอัดประมาณห้าเท่า กระจกอบอ่อนจะแตกที่แรงดัน 6,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) กระจกนิรภัยตามข้อกำหนดของรัฐบาลกลางต้องมีแรงอัดพื้นผิว 10,000 psi หรือมากกว่า โดยทั่วไปจะแตกที่แรงดันประมาณ 24,000 psi

อีกวิธีหนึ่งในการผลิตกระจกนิรภัยคือการอบคืนตัวทางเคมี ซึ่งสารเคมีหลายชนิดจะแลกเปลี่ยนไอออนบนพื้นผิวของกระจกเพื่อสร้างแรงอัด แต่เนื่องจากวิธีการนี้มีต้นทุนสูงกว่าการใช้เตาอบคืนตัวและการชุบแข็งมาก จึงยังไม่เป็นที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวาง