Kako staklo tvori tlačni napon kroz grijanje i brzo hlađenje tijekom postupka kaljenja?

U procesu proizvodnje kaljenog stakla, unutarnje stanje stresa stakla prolazi temeljnu promjenu kroz specifične procesne korake grijanja i brzog hlađenja, što daje kaljeno staklo veću čvrstoću i bolju otpornost na udarce od običnog stakla. Specifični postupak je sljedeći:
Stadij grijanja: Prvo, obično se staklo zagrijava na temperaturu blizu točke omekšavanja, koja je obično oko 700 ° C. Na ovoj visokoj temperaturi molekularne i atomske strukture unutar stakla postaju aktivne i počinju se preurediti, a staklo se postupno omekšava, ali njegov se cjelokupni oblik i dalje održava. Svrha ovog koraka je omogućiti da se stakleni materijal ravnomjerno zagrijava i pripremi za naknadno brzo hlađenje.
Brzo faza hlađenja: Kad staklo dosegne unaprijed određenu temperaturu, ona se odmah hladi brzo i ravnomjerno. Ovaj je korak ključ procesa kaljenja. Budući da je staklena površina u izravnom kontaktu s rashladnim medijem (poput zraka ili vode), površina se hladi mnogo brže od iznutra. Ova temperaturna razlika između unutarnje i vanjske dovodi do različitih brzina toplinskog skupljanja: površinski sloj se smanjuje zbog brzog hlađenja, ali iznutra i dalje održava višu temperaturu i smanjuje se relativno sporo.
Stvaranje naprezanja: Zbog razlike u brzini hlađenja između površine i unutrašnjosti, staklena površina stvara kompresiju (kompresivni napon) tijekom postupka hlađenja, dok unutrašnjost stvara napetost (zatezni napon) zbog sporijeg kontrakcije. Ova raspodjela unutarnjih i vanjskih naprezanja ključ je čvrstoće kaljenog stakla. Napon površinskog pritiska može odoljeti vanjskom utjecaju i tlaku, dok unutarnji zatezni napon povećava ukupnu strukturnu stabilnost stakla.
Umjereno staklo tvori tlačni napon na njegovoj površini i zategnuti napon unutra zagrijavajući ga u blizini točke omekšavanja, a zatim ga brzo hlađenje. Ova jedinstvena raspodjela naprezanja daje kaljeno staklo veću čvrstoću, bolju otpornost na udarce i toplinsku stabilnost od običnog stakla. Ove karakteristike čine kaljeno staklo široko korišteno u vratima i prozorima, zidovima zavjesa, staklenim tabletovima, pregradama, sobama za tuširanje i mnogim drugim prilikama.

Koja se metoda koristi za postupak hlađenja u postupku kaljenja prozirnog kaljenog stakla?

Proces hlađenja u postupku kaljenja prozirnog kaljenog stakla presudan je korak, koji izravno određuje performanse i kvalitetu konačnog proizvoda. U ovom procesu koristimo tehnologiju brzog hlađenja, poznatu i kao gašenje ili brzo hlađenje. Jezgra ove metode je brzo izložiti čašu koja je zagrijana do točke blizu točke omekšavanja (oko 700 ° C) na rashladni medij, obično koristeći brzinu zraka ili prskanje vodene magle, kako bi se postiglo brzo hlađenje staklene površine.
Svrha brzog hlađenja je formirati sloj tlačnog naprezanja na površini stakla brzim promjenama temperature. Kad se staklo zagrijava na visoku temperaturu, njegova molekularna struktura postaje opuštena, a unutarnji stres ima ravnotežu. Međutim, tijekom brzog postupka hlađenja, staklena površina se brzo hladi zbog izravnog kontakta s rashladnim medijem, a površinske molekule se brzo učvršćuju, tvoreći gusti sloj tlačnog naprezanja. Istodobno, zbog histereze prijenosa topline unutar stakla, brzina hlađenja je relativno spora, što rezultira zateznim naponom u središnjem sloju. Ovo jedinstveno stanje raspodjele naprezanja, to jest kombinacija površinskog tlačnog naprezanja i unutarnjeg zateznog napona, daje odmjereno staklo izvrsna fizička svojstva.
Nakon takvog tretmana, čvrstoća prozirnog kaljenog stakla značajno je poboljšana i može izdržati veće vanjske sile i utjecaje bez da se lako razbije. Čak i u slučaju razbijanja, kaljeno staklo će tvoriti bezbroj malih fragmenata, a ne oštri fragmenti, što uvelike smanjuje rizik od ozljede ljudskog tijela i poboljšava sigurnost upotrebe. Osim toga, kaljeno staklo također održava veliku laganu propusnost i izvrsnu toplinsku otpornost, čineći ga široko korištenim u vratima i prozorima, zidovima zavjesa, staklenim stolima, staklenim pregradama, ekranima za tuširanje i drugim poljima.
U području izgradnje, prozirno kaljeno staklo često se koristi kao vanjski zid i stropni materijal velikih javnih zgrada, kao i sustav vrata i prozora vrhunskih rezidencija zbog izvrsnih sigurnosnih performansi i estetike. U dizajniranju kupaonice i namještaja, kaljeno staklo je idealan izbor za tuš kabine, pločice za pranje bazena i razne ploče za vrata namještaja zbog njegovih vodootpornih, vlažnih i lako čišćenih karakteristika. U električnoj industriji, kaljeno staklo se također široko koristi u proizvodnji kućanskih aparata kao što su pećnice i mikrovalne pećnice, koje su i lijepe i izdržljive.
Proces hlađenja prozirnog kaljenog stakla tijekom temperiranja uspješno gradi jedinstveno stanje raspodjele stresa unutar stakla koristeći tehnologiju brzog hlađenja, što mu daje veću čvrstoću, bolji otpor udara i izvrsnu sigurnost i izdržljivost. Ove karakteristike čine prozirno ublaženo staklo ima široke izglede za primjenu i potražnju na mnogim poljima.