Закалка стекла

Стекло, прошедшее специальную термическую обработку, называют закаленным. Закалка стекла многим схожа с процессом закалки металлов. После процесса закалки у стекла резко повышается прочность. Правда, если все-таки разбить его, оно разлетится на множество меленьких кусочков с тупыми краями, что сокращает риск получения порезов или травм. Такое стекло становится стойким к сменам температур.

Производство стекла, которое впоследствии закаливают, должно обязательно пройти всю необходимую обработку, так как процесс закалки стекла сделает его непригодным к дальнейшим манипуляциям и обработкам. Такой материал широко применяют в мебельной отрасли, при изготовлении окон, перегородок, разнообразных стеклянных конструкций, фасадов и прочего.

Технологии и процессы закалки стекла

Отечественное производство тоже приходит к этому, но более медленными темпами. Хоть сама технология закалки стекла несложная, но отечественные компании не всегда хотят этим заниматься, т.к. это влечет дополнительные расходы на производство.

Безопасное стекло проходит этап обработки высокой температурой, в результате чего в его объеме возникают равномерно распределенные участки внутреннего напряжения, которые повышают прочность и обеспечивают максимальный уровень безопасности при разрушении.

Стоимость такого стекла несколько выше обычного, но высокие технические параметры и, как следствие, эксплуатационные свойства с лихвой окупят все затраты.

Сама технология закалки стекла достаточно стандартизированная и происходит в специальных цехах:

• Стекло предварительно разрезают и подают после всех обработок с кромками, которые также особым способом обрабатывают в специальной горизонтальной печи, температура в которой более 700 градусов. Разрезается стекло в зависимости от изготавливаемого изделия и размеров печи закалки. Например, если размеры оборудования 2100х3600 мм, длина листа может доходить до 3900 мм.


• Закалка стекла не обходится без современных компьютерных методов управления.


• Заключительным этапом является охлаждение нагретого до максимальной температуры стекла, путем подачи его в специальную камеру, где сильный поток воздуха охлаждает стекло.

Процесс закалки стекла предотвращает его разрушение от неравномерного термического влияния – эффекта «термошока».

Например, в фасадных строительных работах часто используется эмалированное стекло. Оно безопасное и прочное, устойчивое к температурным перепадам и напряжению. Очень тесно связано с полировкой стекла. Эмалирование делается для заполнения непрозрачных фасадных зон или в декорировании элементов дизайнерских решений.

Преимущества закалки стекла

Закаленное стекло обладает массой преимуществ перед обычным:

• исключительная прочность (изгиб на прочность после закалки равен минимум 120 Мпа);


• увеличение прочности в 8-10 раз;


• при разрушении почти полностью теряет травматические свойства (мелкие осколки в среднем 1-10 мм, меньше или равно толщине стекла, а также они без заостренных углов);


• высочайшая термостойкость (выдерживает перепад температур от +300 до -150 градусов Цельсия);


• повышается процент возможной деформации, на который влияет толщина.

Процесс полировки проходит в несколько этапов: диагностирование повреждений, предварительная подготовка и сама полировка. Ее можно сделать первично даже в домашних условиях. Рассмотрим ее подробнее на примере лобового стекла машины.

• Проводим эффективную дефектовку – определение степени и площади повреждения стекла автомобиля. Ищем сколы и царапины, которые можно зацепить ногтем. Нужно начинать именно с них. Помечаем их изнутри салона маркером. Но будьте осторожны, чтобы не возникло эффекта «линзы» (выпуклости стекла). Сколы еще опасны тем, что, не придав им должного внимания, вы рискуете трещиной на лобовом стекле.


• Процесс подготовки автомобиля начинаем с укрытия авто специальной пленкой с помощью скотча, оставив лишь обрабатываемое стекло. Далее вымываем стекло жидкостью для стекол. Постарайтесь, чтобы на полировочный круг ничего не попало. Это повредит стеклу. Потом разведем пасту для полировки, следуя инструкции на упаковке. Приводим в порядок полировальную машинку и ставим пульверизатор с водой рядом.


• Начинаем сам процесс полировки. Нужно нанести на фетровый круг полировальную пасту в небольшом количестве. Растираем ее по площади стекла примерно 30х30 см. Начинаем полировку поступательными движениями. Пульверизатор используем периодически для охлаждения стекла и поддержания пасты в жидком состоянии. Процесс занимает примерно 3-4 часа при соблюдении всех нюансов. По окончанию проходим все стекло салфеткой и смотрим, чтобы отсутствовали матовые участки на стекле. Если есть – продолжаем полировку, пока они не исчезнут.


• Вот и все. Стекло должно приобрести первоначальный вид – стать таким, каким оно было, сойдя с конвейера. Правда таким способом можно устранять небольшие дефекты, если дело серьезное – лучше обратиться к специалистам. В случае серьезных дефектов требуется специализированное оборудование и помощь профессионалов с серьезным опытом работы в данной сфере.

Печи и другое оборудование для закалки стекла

Сегодня используют много разных видов стекол. Прозрачные, энергосберегающие, солнцезащитные, матированные, тонированные, ламинированные, эмалированные, самоочищающиеся.

Но стекло, прежде всего, должно быть безопасным. Что это значит? Это и значит, что оно должно быть закаленным. Обычное стекло изживает себе в зарубежном обиходе. Его все меньше используют, оставляя только безопасное.

Технология закалки предполагает особое оборудование для закалки стекла, которое обеспечивает надежность, значительно увеличивает безопасность при разрушении и термостойкость. Даже если вы упустите изделие из такого материала, оно разобьется вдребезги на куски с тупыми углами, которые не смогут нанести серьезную травму. Закалка стекла обеспечивает особые свойства, которые рассмотрим далее.

Оборудование для закалки стекла пользуется особым спросом в промышленности, при производстве мебели, автомобилей (полировка стекол автомобиля), декоративном оформлении и так далее. Такой вид стекла нельзя подвергать любым механическим обработкам (резке, сверлению и пр.).

К примеру, технология закалки автомобильного стекла применяется для боковых и задних стекол. Если автомобильное стекло изготовлено из сталинита, оно маркируется на английском «Tempered», что означает «закаленное». И даже обычная полировка стекол автомобиля также повышает их эксплуатационные свойства.

Данная технология предусматривает использование горизонтальных линий закалки, а также моллирования.

Печи закалки стекла имеют ряд особенностей:

1. Корпус оснащен надежной теплоизоляцией, которая обеспечивает оптический эффект верхнего слоя стекла.


2. Используются нити накала, которые имеют длительный срок службы, защищены от перегрева, отличаются высокой надежностью и не имеют мест спайки.


3. На участке, где происходит моллирование закаленного стекла, используют технологию «синхронного формирования», которая идеально подходит для формирования стекла.


4. С помощью специальной технологии проектирования создают опоры транспортного валика. Их легко можно снять и установить. Поверхность в итоге получается практически идеально ровная.


5. С помощью специального интерфейса управления контролируется процесс производства, на котором отображены все рабочие данные. Также присутствует рациональное расположение вентиляторов, что дает возможность значительно экономить расход электричества.

Горизонтальные печи закалки стекла оснащены принудительными конвекторами в режиме, их проектируют для формирования конечного продукта высокого качества с низким количеством отходов.

Такое оборудование повышают производительность на 40% и гарантируют максимальную закалку разных видов стекол. Данная система сама регулирует многопозиционный нагрев, что повышает производительность.

Если необходима закалка стекла рифленого или энергосберегающего с низким эмиссионным напылением, используют конвекционные печи, которые оснащены специальными вентиляторами. Они подают воздух с большой температурой от нагревающихся ТЭНов.

Особенности закалки и моллирования стекла

Закалка и моллирование стекла осуществляются в специальной печи. Таким способом можно обрабатывать всевозможные типы стекла, даже материал с энергосберегающим покрытием.

Можно предположить, что именно благодаря процедуре закалки стекло получило огромную популярность и распространение в архитектуре.

Закалка делает материал:

• прочным;
• безопасным;
• надежным;
• эстетически привлекательным.

Стекло очень распространено в строительстве именно благодаря тому, что материал можно закаливать и делать его высокопрочным и выносливым.

Закаленные стекла применяются:

• в мебельной индустрии (в плоском и гнутом виде);


• для изготовления оконных стеклопакетов;


• в автопромышленности (гнутые в поперечном и продольном направлении);


• в структурном строительстве и т.д.

Закалка стекла повышает его прочность приблизительно в 5 раз. Это происходит за счет увеличения связей между молекулами и снятия остаточного напряжения уже после остывания и отжига.

Очень важно соблюдать необходимый температурный режим, временные рамки и придерживаться технологии процесса закалки. В совокупности это гарантирует получение более гладкого материала.

Как осуществляется процесс?

Производство закаленного стекла включает несколько основных этапов:

• подготовка сырья;


• термическая обработка на специальном оборудовании;


• контроль качества изделий.

Специальными установками выступают: печь для закалки стекла, предназначенная для равномерного нагрева сырья, а также оборудование для интенсивного и охлаждения материала по всему пласту.

Данный технологический процесс осуществляется внутри специальных станков. Принцип работы большинства установок идентичен. Но исходя из того, что может варьироваться форма материала, есть смысл в применении различного оборудования, которое максимально гарантирует равномерное воздействие теплым воздухом по всему листу.

Существует отработанная поэтапная технология закалки стекла. Прочный материал получают путем нагрева обычного листового стекла до высоких температурных показателей – 650-680^оС. После осуществляется быстрое равномерное охлаждение с двух сторон. Такая процедура способствует образованию на поверхностных слоях напряжения сжатия, что и наделяет прочностными свойствами данный материал.

Технология изготовления закаленного материала предусматривает быстрое его охлаждение. Чтобы повысить интенсивность данного процесса, применяют закалочные среды, обладающие способностями существенного охлаждения.

Как правило, в роли злачной среды выступает воздух, также это может быть и жидкость (тогда закалка еще более качественная). Ее применение позволяет увеличить коэффициент теплоотдачи. Таким образом, становится возможной закалка стекла с низким ТКЛР, толщина которого не очень велика. Отрицательной стороной закаливания в такой среде является недостаточно регулируемый процесс охлаждения.

Процесс закалки стекла гарантирует:

• увеличение механической прочности;


• совершенствование оптических свойств;


• обеспечение безопасности.

Важно помнить, что закаленное стекло не поддается сверлению или резке, потому как является неоднородным материалом. Вследствие любых вмешательств механического характера закаленное стекло даст трещину. Зато такой материал устойчив к температурным колебаниям, что особенно важно.

Технология вертикальной закалки стекла имеет некоторые недостатки, поскольку в тех местах листа, где оно было подвешено, остаются явные изъяны, таким образом, стекло деформируется. Такой способ закаливания применяют не очень часто. Стоит более подробно остановиться на специальных установках для осуществления процесса.

Специальное оборудование

С целью изготовления закалённых стёкол используется исключительно однородный качественный материал, недеформированный и без чужеродных включений. Очень важно выбирать качественное сырье, потому как, если недосмотреть, стекло в процессе обработки может не выдержать процедуру.

Оборудование для закалки стекла может быть различным:

• для плоского стекла подойдет печь с принудительной циркуляцией тепла;


• для гнутого материала в форме цилиндра применяются специальные станки MT-GSX;


• для автомобильных стекол понадобятся станки MT-GSW.

Термическая обработка изделий должна осуществляться только на специальном оборудовании, которым оснащены производства.

Сегодня предложено огромное количество разновидностей профессиональных установок.

Качественные и надежные печи для закалки стекол с продольным моллированием предназначены для производства изделий, что выступают в качестве архитектурных составляющих, декоративных элементов.

Такими характеристиками сегодня должны обладать качественные станки для закалки стекла:

• простотой управления;


• безукоризненной технологией обработки материала;


• незначительной мощностью;


• ведущим методом нагрева и т.д.

Печи с поперечным моллированием можно смело назвать системами современности. Качество закалки в таких установках осуществляется на наивысшем уровне.

Закаленное стекло сегодня очень востребовано, свойства, которыми оно обладает, объясняют спрос на материал. Привлекает высокий коэффициент светопропускания, ударопрочность, а также безопасность мелких осколков, на которые распадается пластина в случае разрушения.

Стоит уделить особое внимание технологии химического закаливания материала.

Ее особенности кроются в следующем:

• возможность закаливать стекла незначительной толщины, которые не поддаются термической обработке;


• привлекают совершенные оптические характеристики конечного продукта, отсутствие деформации, волновых и краевых эффектов;


• оптимальный вариант для закаливания ветровых стекол авто, самолетов и прочего транспорта;


• возможность закаливания материала любой формы;


• механическая прочность выше в 80 раз, чем у обычного листового стекла, в 5-10 раз, чем у термоупрочненного.

Химическая закалка стекла является одним из наиболее распространенных и востребованных методов упрочнения. После осуществления подобного процесса прочность материала на удар увеличивается до 10 раз. Термостойкость изделия повышается в 4-5 раз.

Оборудование для химической закалки стекла должно соответствовать всем стандартам и требованиям. Химически упрочненное стекло получают путем погружения материала в специальную ванну с нитратом калия при температуре 450° С.

При данном методе не используют способ перепада температур: за счет этого стекло не деформируется. Такой материал активно применяется в автомобилестроении, изготовлении посуды, строительстве зданий, производстве кораблей и самолетов и т.д.

Подробнее о методе моллирования

Способом термической обработки материала, который дает возможность придавать ему нужный радиус изгиба посредством применения специальных форм, является моллирование стекла.

Для осуществления данного процесса подходит исключительно материал, кромка которого обработана, а также матированное и фацетированное стекло.

Как и закалка, процесс гибки стекла выполняется в специально предназначенных печах. Гнутое стекло востребовано. С его помощью создаются оригинальные изделия. Любая конструкция с такими элементами смотрится изысканно и стильно.

Технология моллирования стекла подразумевает термическую обработку готового холста. В ходе осуществления данной процедуры есть возможность задавать нужную форму и посредством медленного остывания сберегать ее в готовом изделии. Процесс моллирования осуществляется в печи, разогретой до 550-600 градусов.

Для того чтобы осуществить изгиб нужного радиуса, используется специальная форма для моллирования стекла из металла. Лист укладывается на нее, и при достижении температуры пластичности материал принимает геометрию данной формы.

Продолжительность процедуры моллирования стекла длится 2-4 часа. Такая технология очень популярна, поскольку на выходе можно получить изделия, которые применяются для воплощения в жизнь оригинальных дизайнерских задумок.

Оборудование для моллирования стекла

Известно несколько типов установок. Исходя из того, каким образом осуществляется процесс гнутья стекла (под действием своего веса или же под давлением), оборудование может производиться с формой или без нее.

Специальные установки бывают электрическими или газовыми. Размер агрегатов также может отличаться, это позволяет подобрать модель необходимых габаритов для моллирования стекла с конкретными параметрами.

При помощи такого оборудования можно производить гнутое стекло для:

• раковин;
• стеклянной мебели;
• кухонных фасадов;
• полок и прочих изделий.

Печь для моллирования стекла применяется для формовки промышленных и художественных криволинейных изделий из нагретого листа.

Средняя рабочая температура оборудования варьируется в диапазоне 640-670^оС. Специальные верхние нагреватели предназначены для повышения равномерности температурного поля. В такой установке, как правило, имеются смотровые окна, через них можно отслеживать процесс.

Новые концепции позволяют воплощать в реальность самые смелые и рискованные замыслы дизайнеров. Оригинальные, нестандартные формы материала выглядят очень эффектно и привлекательно. Гнутые декоративные элементы из стекла способны преобразить интерьер, сделать его неординарным и изысканным.

Разнообразное сочетание цветовых решений и фактур поможет в создании неповторимого дизайна помещения. Для изготовления более мелких деталей, декоративных элементов, а также украшений предназначена специальная муфельная печь для моллирования стекла.

Как правило, такое оборудование устанавливается в специализированных мастерских и на производстве.

В зависимости от габаритов установок на них можно изготавливать:

• витражи;
• межкомнатные двери;
• фасады кухонь;
• оконные перегородки;
• декоративные сувениры и прочее.

Установка представляет собой конструкцию прямоугольной формы. Верхняя крышка, где и размещены нагревательные элементы, имеет увеличенную глубину. Она приподнимается вверх при открытии, это дает возможность осуществлять процедуру моллирования с достаточно крупными изделиями. Такие печи состоят из профилей, которые изготавливаются из нержавеющей углеродистой стали.

Особенности процесса и  этапы закалки стекла

Закалка стекла представляет собой процесс термической обработки для повышения прочности материала. Закалка стекла во многом схожа с аналогичным воздействием на металл.

Еще одним плюсом такой обработки является то, что осколки у разбитого стекла будут тупыми, и риск пораниться о них, соответственно, на порядок ниже. Кроме того, после воздействия изделия приобретают устойчивость к перепаду температур.

Термическая обработка является последним этапом производства. Это связано с тем, что после закаливания материал становится непригодным для любых других воздействий. Поэтому все необходимые процессы, в том числе полировка, гравировка и другие, должны быть проведены заранее.

Изделия, прошедшие закаливание, особенно востребованы в мебельном производстве, а также при изготовлении стеклянных перегородок, дверей, окон и прочих конструкций.

Следует отметить, что в нашей стране этот процесс только начинает активно внедряться на производства предприятий, но уже приобрел популярность у заказчиков. Несмотря на это, некоторые компании отказываются от использования этапа закаливания, так как он требует использования дополнительного дорогостоящего оборудования и серьезно увеличивает конечную стоимость изделий.

Стекло, прошедшее термическую обработку, часто называют безопасным. Это связано с тем, что после закаливания в нем образуются участки внутреннего напряжения, равномерно распределенные по поверхности. Благодаря этому обеспечивается повышение ударопрочности материала, а также наивысший уровень безопасности.

Термическая обработка требует не только соответствующего оборудования, но и специального помещения и проведения дополнительных процедур.

В целом схема закаливания достаточно проста и включает в себя 3 этапа:

1. Предварительный – предусматривает подгонку и разрезание заготовок под размеры печи, обработку кромок, если это необходимо.


2. Закалка стекла при температуре свыше 700оС. При этом используются специальные компьютерные системы управления, которые контролируют процесс и производят все необходимые действия в соответствии с заложенной программой.


3. Охлаждение стекла является финальным этапом и предусматривает его помещение в специальную камеру. При этом на изделие будет подаваться поток воздуха под давлением, который быстро сможет опустить температуру материала.

Процесс закаливания также является отличным способом избежать разрушения изделия вследствие влияния на него эффекта термошока, который вызывается неравномерным нагревом поверхности при резке и обработке материала. Такое стекло часто используется при производстве огнеупорных изделий, так же как и триплекс, так как его термостойкость позволяет выдерживать температуры от -150 до +300оС.

Новые технологии закалки и моллирования стекла на выставке

Благодаря многочисленным преимуществам, которые обеспечивает термическая обработка, этот процесс интересует многих специалистов.

Из-за этого на главной выставке отрасли технологии закалки стекла уделяется масса внимания. Для представителей компаний этот процесс интересен с точки зрения внедрения новой технологии в производство и расширения направления деятельности, изготовления товаров другого назначения.

Учитывая растущий с каждым годом спрос на закаленное стекло, заинтересованность в нем понятна и логична. В связи с этим на выставке «Мир стекла» в ЦВК «Экспоцентр» эта технология будет подробно освещаться в соответствующем тематическом разделе.

Для специалистов ознакомление с процессом закаливания и его преимуществами также важно, так как позволяет оценить его пригодность к использованию в тех или иных направлениях.

При осуществлении своей работы они должны иметь наиболее полную и актуальную информацию о современных материалах и технологиях обработки в стекольной промышленности.

Тематическое событие «Мир Стекла» соберет ведущих деятелей стекольной отрасли. Специалисты производств и компаний продемонстрируют на экспозиционной арене своим коллегам-участникам и гостям мероприятия новейшие разработки и достижения.

Сегодня стекло используется практически во всех сферах: в промышленности, различных отраслях народного хозяйства. Материал обладает большой хрупкостью, механические воздействия на него могут привести к появлению трещин. Закалка стекла позволяет сделать его значительно прочнее и выносливее.

И в самом деле, именно для этого материала разработано множество методик и технологий.

Выставка «Мир Стекла» – событие, которого с нетерпением ждут представители отечественных и зарубежных компаний с целью презентации продукции в павильонах «Экспоцентра». Участие в экспозиции международного уровня играет огромную роль для профессионалов отрасли, которые используют данную возможность для расширения границ своего бизнеса и закрепления позиций на рынке.

На экспозиционной площадке центрального выставочного комплекса будет продемонстрирована продукция из стекла, а также оборудование для его изготовления.

Узнать все тонкости процесса закалки и моллирования материала будет возможно в ходе проведения тематических форумов, конференций, а также при изучении ассортимента компаний на специально предназначенных стендах.

Узнать больше о компаниях, ознакомиться с их предложениями может каждый, кто зарегистрируется как участник или посетитель выставки «Мир Стекла».

Технологии закалки стекла
Технология закалки стекла
Закалка стекла специфика