Οι αρχές και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της φυσικής σκλήρυνσης

Το Physical Tempering είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιείται για την αύξηση της αντοχής και της θερμικής σταθερότητας του γυαλιού. Περιλαμβάνει θέρμανση του γυαλιού κοντά στη θερμοκρασία μαλακώματος και στη συνέχεια ταχεία ψύξη του χρησιμοποιώντας είτε αέριο είτε υγρά μέσα. Υπάρχουν δύο κοινές μέθοδοι χημικής σκλήρυνσης: η σκλήρυνση με αέριο μέσο και η υγρή σκλήρυνση.

 

1. Μεσαία σκλήρυνση αερίου:

Η σκλήρυνση μέσου αερίου, γνωστή και ως σκλήρυνση με ψύξη αέρα, περιλαμβάνει μεθόδους όπως οριζόντια σκλήρυνση μαξιλαριού αέρα, οριζόντια σκλήρυνση με κύλινδρο και κατακόρυφη σκλήρυνση. Σε αυτή τη διαδικασία, το γυαλί θερμαίνεται σε θερμοκρασία κοντά στο σημείο μαλάκωσής του (περίπου 650-700 βαθμοί ) και στη συνέχεια υποβάλλεται σε ταχεία ροή αέρα και από τις δύο πλευρές για να κρυώσει γρήγορα. Αυτή η μέθοδος αυξάνει τη μηχανική αντοχή και τη θερμική σταθερότητα του γυαλιού. Η βασική απαίτηση για τη διαδικασία ψύξης είναι η γρήγορη και ομοιόμορφη ψύξη για να επιτευχθεί ομοιόμορφα κατανεμημένη τάση στο γυαλί. Για να επιτευχθεί ομοιόμορφη ψύξη, η συσκευή ψύξης πρέπει να διαχέει αποτελεσματικά τη θερμότητα, να διευκολύνει την αφαίρεση περιστασιακών θραυσμάτων γυαλιού και να ελαχιστοποιεί τον θόρυβο.

 

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:

Η σκλήρυνση του μεσαίου αερίου έχει πολλά πλεονεκτήματα. Είναι οικονομικά αποδοτικό και επιτρέπει υψηλούς όγκους παραγωγής. Το σκληρυμένο γυαλί που παράγεται μέσω αυτής της μεθόδου παρουσιάζει υψηλή μηχανική αντοχή, αντοχή σε θερμικούς κραδασμούς (η μέγιστη ασφαλής θερμοκρασία εργασίας μπορεί να φτάσει τους 287,78 βαθμούς) και υψηλή αντοχή σε θερμικές κλίσεις (μπορεί να αντέξει έως και 204,44 βαθμούς). Επιπλέον, το γυαλί με μέτριο αέριο, όταν θρυμματίζεται, σπάει σε μικρά κομμάτια, μειώνοντας τον κίνδυνο τραυματισμού. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος έχει ορισμένες απαιτήσεις για το πάχος και το σχήμα του γυαλιού (συνήθως ένα ελάχιστο πάχος περίπου 3 mm για εξοπλισμό εγχώριας παραγωγής). Έχει επίσης χαμηλότερους ρυθμούς ψύξης, υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας και δεν είναι κατάλληλος για εφαρμογές που απαιτούν οπτική ποιότητα υψηλής ακρίβειας, ειδικά για λεπτό γυαλί.

 

Εφαρμογές:

Η σκλήρυνση με ψύξη αέρα χρησιμοποιείται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία, τη ναυτιλία και τις κατασκευαστικές βιομηχανίες.

 

2. Υγρό μέτριο σκλήρυνση:

Η σκλήρυνση υγρού μέσου, γνωστή και ως υγρή ψύξη, περιλαμβάνει τη θέρμανση του γυαλιού μέχρι το σημείο μαλάκυνσής του και στη συνέχεια την ταχεία βύθισή του σε ένα ψυκτικό μέσο. Το ψυκτικό μέσο μπορεί να είναι ένα μείγμα αλμυρού νερού, όπως νιτρικό κάλιο, νιτρικό νάτριο ή συνδυασμός τους. Το ορυκτέλαιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ψυκτικό μέσο και πρόσθετα όπως το τολουόλιο ή τετραχλωράνθρακας μπορούν να προστεθούν στο ορυκτέλαιο. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν εξειδικευμένα λάδια σβέσης ή λάδια σιλικόνης. Σε υγρό μέσο σκλήρυνσης, μπορεί να προκύψουν ανομοιόμορφες τάσεις και προκύπτουσες ρωγμές λόγω των γυάλινων άκρων που εισέρχονται πρώτα στη δεξαμενή ψύξης. Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια διαδικασία προψύξης με ψύξη με αέρα ή ψεκασμό υγρού πριν από τη βύθιση του γυαλιού στο υγρό μέσο. Μια άλλη μέθοδος περιλαμβάνει την τοποθέτηση του γυαλιού σε μια δεξαμενή που περιέχει νερό και ένα οργανικό διάλυμα, όπου το οργανικό διάλυμα επιπλέει πάνω από το νερό. Όταν το θερμαινόμενο γυαλί τοποθετείται στη δεξαμενή, το οργανικό διάλυμα προψύχει το γυαλί απορροφώντας μέρος της θερμότητας πριν κρυώσει γρήγορα στο νερό.

 

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:

Το υγρό μέτριο σκλήρυνση προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα. Λόγω της υψηλής ειδικής θερμότητας και της υψηλής θερμότητας εξάτμισης του νερού, η ποσότητα που απαιτείται για την ψύξη μειώνεται σημαντικά, οδηγώντας σε μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και του κόστους. Αυτή η μέθοδος παρέχει γρήγορη ψύξη, υψηλή απόδοση ασφάλειας και ελάχιστη παραμόρφωση. Ωστόσο, δεδομένου ότι το γυαλί εισάγεται στο υγρό μέσο αφού θερμανθεί, μπορεί να υπάρξει ανομοιόμορφη θέρμανση για μεγάλα φύλλα γυαλιού, η οποία μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα και την απόδοση.

 

Εφαρμογές:

Το υγρό μέτριο σκλήρυνση είναι κυρίως κατάλληλο για σκλήρυνση λεπτών γυαλιών με μικρές επιφάνειες, όπως γυαλιά οράσεως, γυαλί για οθόνες LCD και γυαλί που χρησιμοποιείται σε οπτικά όργανα και συσκευές.

 

Συμπερασματικά, οι μέθοδοι Physical Tempering, είτε χρησιμοποιούν αέρια είτε υγρά μέσα, παίζουν καθοριστικό ρόλο στην αύξηση της αντοχής και της θερμικής σταθερότητας του γυαλιού. Κάθε μέθοδος έχει τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς της, καθιστώντας τις κατάλληλες για συγκεκριμένες εφαρμογές. Η σκλήρυνση μεσαίου αερίου, γνωστή και ως σκλήρυνση με ψύξη αέρα, είναι οικονομικά αποδοτική και χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανίες όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η ναυτιλία και οι κατασκευές. Παρέχει υψηλή μηχανική αντοχή και αντοχή σε θερμικές κρούσεις, ενώ παράλληλα παράγει μικρά και ασφαλέστερα θραύσματα γυαλιού κατά το σπάσιμο. Ωστόσο, έχει περιορισμούς όσον αφορά το πάχος και το σχήμα του γυαλιού, πιο αργούς ρυθμούς ψύξης, υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας και δεν είναι ιδανικό για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή οπτική ποιότητα.

 

Από την άλλη πλευρά, το υγρό μέσο σκλήρυνσης ή υγρής ψύξης προσφέρει πλεονεκτήματα όπως μειωμένη κατανάλωση ενέργειας, γρήγορη ψύξη, υψηλή απόδοση ασφάλειας και ελάχιστη παραμόρφωση. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για σκλήρυνση λεπτών γυαλιών με μικρές επιφάνειες, όπως γυαλιά οράσεως, γυαλί οθόνης LCD και γυαλί που χρησιμοποιείται σε οπτικά όργανα. Με την προσεκτική επιλογή του ψυκτικού μέσου και τη χρήση τεχνικών προψύξης, η ανομοιόμορφη θέρμανση και οι πιθανές ρωγμές μπορούν να ελαχιστοποιηθούν. Ωστόσο, η διαδικασία μπορεί να απαιτεί ειδική τεχνογνωσία και έλεγχο της διαδικασίας για τη δημιουργία ενός αποτελεσματικού συστήματος μετριασμού.

 

Συνολικά, οι μέθοδοι Physical Tempering παρέχουν ενισχυμένη αντοχή και θερμική σταθερότητα στο γυαλί, καθιστώντας το κατάλληλο για διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές. Η επιλογή μεταξύ σκλήρυνσης μέσου αερίου και σκλήρυνσης υγρού μέσου εξαρτάται από παράγοντες όπως οι επιθυμητές ιδιότητες του σκληρυμένου γυαλιού, το μέγεθος και το σχήμα του γυαλιού και οι ειδικές απαιτήσεις της εφαρμογής. Αυτές οι μέθοδοι συνεχίζουν να εξελίσσονται και να βελτιώνονται, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη ισχυρότερων και ασφαλέστερων προϊόντων γυαλιού σε πολλούς τομείς.

 

Και η KS Glass δεσμεύεται να παράγει προϊόντα γυαλιού υψηλής ποιότητας με την καλύτερη λύση σκλήρυνσης, εάν εξακολουθείτε να σχεδιάζετε και δεν είστε σίγουροι ποια μέθοδος σκλήρυνσης είναι κατάλληλη για τα προϊόντα σας, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας, θα παρέχουμε την καλύτερη λύση με την πλούσια εμπειρία μας .