Технология закалки стекла — способ увеличить механическую прочность и термостойкость материала. В среднем он становится в 5–7 раз прочнее обычного, и способен выдержать скачки температуры в диапазоне от 60 до 300 °C.
Основной метод — термический, предполагающий нагрев до 650–680 °C, после которого лист равномерно и быстро охлаждается воздухом сразу с двух сторон. Такая процедура создает остаточные механические напряжения в поверхностных слоях.
Существует химическая закалка стекла, основанная на замещении малых ионов натрия большими ионами калия. Однако этот способ сегодня не слишком востребован.
Преимущества закаленного стекла
Преимущества закаленного стекла:
- высокая механическая прочность как на удар, так и на излом (в несколько раз больше, чем у обычного материала);
- устойчивость к вибрациям;
- допустимые эксплуатационные температуры — от -150 до +300 °С;
- долговечность;
- высокий уровень безопасности — даже если закаленное стекло разобьется, то рассыплется на множество маленьких скругленных осколков с тупыми краями, которыми практически нельзя порезаться;
- возможность использования для утилитарных и декоративных задач.
Применение закаленного стекла
Применение закаленного стекла охватывает самые разные сферы. Из данного материала изготавливают:
- стеклопакеты для дверей и окон;
- листы для остекления фасадов;
- витрины, перегородки;
- лестничные ступеньки, перила;
- стекла для автомобилей (задние и боковые);
- детали для мебели и предметов интерьера;
- полки холодильников, экраны каминов;
- элементы теплиц, оранжерей, зимних садов;
- наружные конструкции (козырьки, крыши, остановочные павильоны и т. д.)
Процесс закалки стекла
Основные этапы
Процесс закалки стекла, предусматривающий термическую обработку для создания поверхностного напряжения, включает 3 основных этапа.
- Первый шаг — нагрев. Поверхность материала разогревается до значений, близких к порогу плавления (температура закалки стекла— 650–680 оС). Начинается деформация, но без полного размягчения и потери формы.
- Второй этап — быстрое охлаждение. Внутри стекло представляет собой немного вязкую и все еще разогретую субстанцию, в то время как наружная поверхность уже охлаждена.
- Третья стадия — полное охлаждение. Сравнительно длительный период, в течение которого материал самостоятельно остывает при комнатной температуре.
Оборудование для закалки стекла
Оборудование для закалки стекла — специальные печи, имеющие ряд конструктивных особенностей:
- надежная теплоизоляция корпуса;
- нити накаливания повышенной прочности, не имеющие спаек, с большим сроком службы и защитой от перегрева;
- система опор транспортного валика позволяет добиваться идеально ровной поверхности изделия;
- производственный процесс контролируется с помощью специального интерфейса.
Самыми современными являются горизонтальные печи закалки, оснащенные принудительными конвекторами и защитой стекла от термического шока (закрытые нагревательные элементы).
Закалка стекла в домашних условиях
Особенности
Сразу стоит оговориться: полноценная закалка стекла в домашних условиях, эквивалентная заводской, невозможна.
Однако существует два метода, с помощью которых можно получить некий упрощенный аналог.
- Наклеивание специальной пленки (чаще всего такую используют для экранов телефонов). Она обеспечивает защиту стекла от царапин, потертостей, но не дает материалу какой-либо стойкости к ударам.
- Отпуск — хороший «бытовой» метод закалки стекла своими руками. Выполняется для некоторого повышения термостойкости посуды, банок и т. д. Фактически, стеклянное изделие потребуется как следует прокипятить, после чего дать самостоятельно остыть.
Проблемы при закалке стекла
Проблемы при закалке стекла дома связаны с риском, что материал лопнет. Работая по методу отпуска, потребуется соблюдать 2 правила:
- все термические изменения состояния материала должны быть неторопливыми (и нагрев, и охлаждение);
- остывание должно идти в неизменных условиях — без сквозняков и скачков температуры.
