Riassunto delle tecniche di rinforzo della superficie del vetro

Le superfici in vetro presentano spesso numerose micro-fissure e altri difetti, che le rendono soggette a rotture durante le applicazioni pratiche.Le superfici di vetro sono in genere sottoposte a vari trattamenti di rinforzo per migliorare la loro resistenza agli urtiEsistono diversi metodi per il rinforzo della superficie del vetro, tra cui la temperatura (sia fisica che chimica) e la lucidatura (sia fisica che chimica).Esploreremo i processi di temperatura del vetro e lucidatura superficiale.

1. Temperamento

Principio:Il vetro è un materiale fragile, intrinsecamente più adatto a resistere alla compressione che alla tensione.Quando il vetro è sottoposto a un carico o a un impatto che lo fa rompere, è l'eccessiva tensione di trazione su una specifica area della superficie che porta alla crepa.la tensione di trazione che altrimenti avrebbe causato la rottura del vetro può essere parzialmente o completamente neutralizzata, migliorando così la resistenza del vetro e la sua resistenza agli urti.

Categorie:Temperatura fisica e chimica

Temperamento fisico

Definizione:La temperazione fisica consiste nel trattamento del vetro piatto ordinario o del vetro galleggiante in condizioni di processo specifiche utilizzando metodi di raffreddamento o raffreddamento ad aria (riscaldamento totale + raffreddamento medio).

Processo:Conosciuto anche come vetro temperato a caldo, questo metodo riscalda il vetro piatto ordinario in un forno fino a raggiungere la temperatura di ammorbidimento (circa 600 ° C).Il vetro viene quindi rimosso dal forno e raffreddato rapidamente e uniformemente a temperatura ambiente soffiando aria fredda ad alta pressione su entrambi i lati utilizzando più ugelli, con conseguente vetro temperato.

Caratteristiche:Questo vetro è in uno stato in cui l'interno è sotto tensione e l'esterno è sotto compressione.il rilascio di tensione fa frantumare il vetro in innumerevoli piccoli frammentiQuesti frammenti non hanno bordi affilati, rendendo meno probabile che causino lesioni.

Tipologie:Temperatura a gas, temperatura a liquido, temperatura a particelle, temperatura a nebbia

Flusso del processo di produzione:

• Taglio del vetro grezzo → Pre-trattamento (taglio, rottura del bordo, rottura del bordo, perforazione, lavaggio, asciugatura) → serigrafia → temperatura → installazione dei supporti → ispezione finale e imballaggio

Equipaggiamento di produzione:

• Forno di temperatura
• Griglia aerea
• Pressa di piegatura

Temperatura chimica  Metodo di scambio ionico

Definizione:La temperazione chimica comporta l'alterazione della composizione superficiale del vetro piatto ordinario o galleggiante attraverso lo scambio ionico, creando uno strato di stress compressivo sulla superficie (scambio ionico superficiale).

Processo:Il vetro silicato contenente ioni metallici alcalini viene immerso in sale di litio fuso (Li +).Dal momento che il coefficiente di espansione di Li + è inferiore a quello degli ioni Na + o K +, lo strato esterno si restringe meno dello strato interno durante il raffreddamento. Una volta raffreddato a temperatura ambiente, il vetro rimane in uno stato di tensione di trazione all'interno e tensione di compressione all'esterno,simili al vetro fisicamente temperato.

Tipologie:Scambio ionico ad alta temperatura, scambio ionico a bassa temperatura

Flusso di processo:

• Raw Glass Inspection → Cutting → Edge Grinding → Cleaning and Drying → Low-Temperature Preheating → High-Temperature Preheating → Ion Exchange → High-Temperature Cooling → Medium-Temperature Cooling → Low-Temperature Cooling → Cleaning and Drying → Inspection → Packaging

Vantaggi:

1. La resistenza del vetro temperato chimicamente è paragonabile a quella del vetro temperato fisicamente, con buona stabilità termica, basse temperature di lavorazione, deformazioni minime,e idoneità a vari spessori e forme geometricheL'attrezzatura richiesta è semplice e il prodotto è facilmente realizzabile.
2. La resistenza è diverse volte superiore a quella del vetro ordinario, con una resistenza alla piegatura da 3 a 5 volte maggiore e una resistenza agli urti da 5 a 10 volte maggiore.

Svantaggi:Rispetto al vetro temperato fisicamente:

1. Cicli di produzione più lunghi (i tempi di scambio possono essere decine di ore).
2. Minore efficienza e costi di produzione più elevati (i sali fusi non possono essere riciclati e richiedono un'elevata purezza).
3. I frammenti sono simili a quelli del vetro ordinario e rappresentano un rischio per la sicurezza.
4. Instabilità delle prestazioni (sfalla stabilità chimica).
5. La resistenza meccanica e la resistenza agli urti tendono a diminuire nel tempo (noto anche come rilassamento), con la resistenza che decade rapidamente nel tempo.

Applicazioni:Il vetro temperato chimicamente è ampiamente utilizzato per diversi spessori di vetro piatto, vetro a pareti sottili e prodotti in vetro a forma di bottiglia, nonché per vetro resistente al fuoco.È particolarmente adatto per il rinforzo di ultra-sottili, prodotti in vetro di forma piccola o complessa, poiché il trattamento con scambio ionico non provoca distorsioni ottiche notevoli.

Studio di caso:Corning Gorilla Glass

Società collegate:

• Corning
• Vetro Asahi
• Jingbao
• Schott
• Tecnologia delle lenti
• Optica di Berna

2. lucidatura superficiale

Principio:La lucidatura del vetro comporta la rimozione di imperfezioni superficiali quali linee, graffi e altri difetti mediante metodi chimici o fisici.migliorando così la trasparenza e l'indice di rifrazione del vetroLe questioni fondamentali della tecnologia di lucidatura sono la precisione e l'efficienza.

Categorie:Polire fisico, polire chimico

Polizione fisica

Definizione:La lucidatura fisica liscia la superficie dell'oggetto con metodi meccanici.

Processo e considerazioni:

1. Durante la lucidatura, la polvere di lucidatura viene applicata sulla superficie del vetro.quindi tutte le regole e le correzioni applicabili alla macinatura si applicano anche alla lucidatura.
2. Dopo la macinazione, il pezzo deve essere risciacquato con acqua calda per rimuovere efficacemente la polvere di diamanti aderita.dove il pad di lucidatura deve corrispondere alla forma della superficie del vetro per garantire un attrito uniforme e una finitura speculare luminosa.
3. Durante la lucidatura, evitare di usare troppa polvere lucidante, in quanto ciò può causare lo slittamento dell'agente lucidante piuttosto che la lucidatura.
4. Gli agenti lucidanti possono essere distribuiti automaticamente da una macchina, con la quantità determinata dall'operatore in base all'ispezione,poiché il grado di lucidatura superficiale può variare a seconda del tipo di agente di lucidatura utilizzato.

Polizione chimica

Definizione:La lucidatura chimica utilizza soluzioni chimiche, in genere acido fluoridrico, per lucidare la superficie del vetro.

Tecnica 1: metodo del bagno di immersione

• L'intero pezzo di vetro viene immerso nel bagno chimico per 2-3 ore, quindi pulito accuratamente.
• Questo metodo viene utilizzato per lucidare contemporaneamente entrambi i lati del vetro.

Tecnica 2: Metodo di immersione unilaterale

• Si applica un film protettivo sul lato non lucidato del vetro, poi il vetro viene posizionato piatto e la soluzione chimica viene versata sulla superficie ad una profondità non inferiore a 3 mm.assicurando l'uniformità per 2 ̊3 ore, seguita da una pulizia completa.