Vidro temperado
O vidro temperado ou endurecido é un tipo de vidro de seguridade procesado por tratamentos térmicos ou químicos controlados para aumentar a súa forza en comparación co vidro normal. O temperamento pon as superficies exteriores en compresión e o interior en tensión. Tales tensións fan que o vidro, cando estea roto, se desmorone en pequenos anacos granulares en vez de salpicar en fragmentos arrasados como o fai o vidro de placa (por exemplo, o vidro recocido). Os anacos granulares son menos propensos a causar lesións.
Como resultado da súa seguridade e forza, o vidro temperado úsase nunha variedade de aplicacións esixentes, incluíndo fiestras de vehículos de pasaxeiros, portas de ducha, portas e mesas de vidro arquitectónicas, bandexas de neveira, protectores de pantalla de teléfono móbil, como compoñente de vidro a proba de balas, para máscaras de mergullo e varios tipos de placas e cociña.
Propiedades
O vidro temperado é aproximadamente catro veces máis forte que o vidro recocido ("regular"). A maior contracción da capa interna durante a fabricación induce tensións de compresión na superficie do vidro equilibrado por tensións de tracción no corpo do vidro. O vidro de 6 mm de grosor totalmente temperado debe ter unha compresión superficial mínima de 69 MPa (10 000 psi) ou unha compresión de bordo non inferior a 67 MPa (9 700 psi). Para que se considere un vidro de seguridade, a tensión de compresión superficial debería superar os 100 megapascals (15.000 psi). Como resultado do aumento do estrés superficial, se o vidro está sempre roto, só se divide en pequenas pezas circulares en vez de fragmentos afiados. Esta característica fai que o vidro temperado sexa seguro para aplicacións de alta presión e explosión.
É esta tensión superficial compresiva a que dá ao vidro temperado aumentou a resistencia. Isto débese a que o vidro recocido, que case non ten estrés interno, normalmente forma fisuras de superficie microscópicas e, a falta de compresión superficial, calquera tensión aplicada ao vidro provoca tensión na superficie, que pode impulsar a propagación de crack. Unha vez que unha fisura comeza a propagarse, a tensión concéntrase aínda máis na punta da fisura, facendo que se propague á velocidade do son no material. Por conseguinte, o vidro recocido é fráxil e divídese en pezas irregulares e afiadas. Por outra banda, as tensións de compresión nun vidro temperado conteñen o defecto e evitan a súa propagación ou expansión.
Calquera corte ou moenda debe facerse antes de temperar. O corte, a moenda e os impactos afiados despois do temperado farán que o vidro se fractura.
O patrón de cepa resultante do temperamento pódese observar visualizando a través dun polarizador óptico, como un par de lentes de sol polarizadoras.
Usos
O vidro temperado úsase cando a forza, a resistencia térmica e a seguridade son consideracións importantes. Os vehículos de pasaxeiros, por exemplo, teñen os tres requisitos. Dado que se almacenan ao aire libre, están suxeitos a calefacción e arrefriamento constantes, así como cambios de temperatura dramáticos durante todo o ano. Ademais, deben soportar pequenos impactos de restos de estrada como pedras e accidentes de tráfico. Debido a que os fragmentos de vidro grandes e afiados presentarían un perigo adicional e inaceptable para os pasaxeiros, úsase o vidro temperado de xeito que se se rompe, as pezas son contundentes e sobre todo inofensivas. O parabrisas ou o parabrisas está feito de vidro laminado, que non se romperá en anacos cando se rompe mentres as fiestras laterais e o parabrisas traseiras son normalmente vidro temperado.
Outras aplicacións típicas de vidro temperado inclúen:
- Portas do balcón
- Instalacións atléticas
- Piscinas
- Fachadas
- Portas de ducha e zonas de baño
- Áreas de exposición e pantallas
- Torres ou casos informáticos
Edificios e estruturas
O vidro temperado tamén se usa en edificios para montaxes non marcadas (como portas de vidro sen marco), aplicacións cargadas estruturalmente e calquera outra aplicación que se volva perigosa en caso de impacto humano. Os códigos de construción nos Estados Unidos requiren vidro temperado ou laminado en varias situacións, incluíndo algúns lucernarios, preto de portas e escaleiras, grandes fiestras, fiestras que se estenden preto do nivel do chan, portas corredías, ascensores, paneis de acceso de bombeiros e piscinas próximas.
Usos domésticos
O vidro temperado tamén se usa na casa. Algúns mobles domésticos comúns e aparellos que usan vidro temperado son portas de ducha sen marco, tapas de vidro, estantes de vidro, vidro e vidro para chemineas.
Servizo de comida
"Rim - Temperado" indica que unha área limitada, como o bordo do vidro ou a placa, é temperada e é popular no servizo de alimentos. Non obstante, tamén hai fabricantes especializados que ofrecen unha solución de bebida totalmente temperada/endurecida que pode traer beneficios máis en forma de resistencia de forza e choques térmicos. Nalgúns países estes produtos están especificados en locais que requiren un aumento dos niveis de rendemento ou teñen un requisito para un vaso máis seguro debido a un uso intenso.
O vidro temperado tamén viu un aumento do uso en barras e pubs, particularmente no Reino Unido e Australia, para evitar que o vidro roto se usase como arma. Os produtos de vidro temperado pódense atopar en hoteis, bares e restaurantes para reducir as roturas e aumentar os estándares de seguridade.
Cociñar e cocer
Algunhas formas de vidro temperado úsanse para cociñar e cocer. Os fabricantes e marcas inclúen Glasslock, Pyrex, Corelle e Arc International. Este é tamén o tipo de vidro usado para as portas do forno.
Fabricación
O vidro temperado pódese facer a partir de vidro recocido a través dun proceso de temperado térmico. O vidro colócase nunha mesa de rolo, levándoo a través dun forno que o quenta moi por encima da súa temperatura de transición de 564 ° C (1.047 ° F) a aproximadamente 620 ° C (1.148 ° F). O vidro é entón arrefriado rapidamente con borradores de aire forzados mentres que a porción interior permanece libre para fluír durante pouco tempo.
Un proceso alternativo de endurecemento químico implica forzar unha capa superficial de vidro polo menos 0,1 mm de grosor en compresión mediante intercambio de ións de ións de sodio na superficie de vidro con ións de potasio (que son un 30% máis grandes), por inmersión do vidro nun baño de nitrato de potasio molto. O endurecemento químico produce unha maior dureza en comparación co temperado térmico e pódese aplicar a obxectos de vidro de formas complexas.
Desvantaxes
O vidro temperado debe ser cortado ao tamaño ou prensado para dar forma antes do temperamento e non se pode traballar unha vez temperado. Pulse os bordos ou os buratos de perforación no vaso realízase antes de que comece o proceso de temperado. Por mor das tensións equilibradas no vaso, o dano a calquera porción acabará provocando que o vidro se destrozase en anacos de tamaño. O vidro é máis susceptible á rotura debido a danos no bordo do vidro, onde a tensión é a maior, pero tamén pode producirse un impacto duro no medio do panel de vidro ou se o impacto está concentrado (por exemplo, golpeando o vidro cun punto endurecido).
O uso de vidro temperado pode supor un risco de seguridade nalgunhas situacións debido á tendencia do vidro a romper completamente nun impacto duro en vez de deixar fragmentos no marco da xanela.
A superficie do vidro temperado presenta ondas superficiais causadas polo contacto con rolos de aplanamento, se se formou usando este proceso. Esta ondulación é un problema significativo na fabricación de células solares de película fina. O proceso de vidro flotador pódese usar para proporcionar follas de distorsión baixa con superficies moi planas e paralelas como alternativa para diferentes aplicacións de acristalamento.
Os defectos do sulfuro de níquel poden causar roturas espontáneas de vidro temperado anos despois da súa fabricación.
Tempo post: Xul - 20 - 2020