ГЛАВА 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКАЛЕННОГО СТЕКЛА 1.1. Свойства и применение закаленного стекла Закалённое стекло́ - листовое стекло, получаемое нагревом до температуры закалки (650-680 °C) с последующим быстрым равномерным охлаждением холодным воздухом с обеих сторон. В результате такой обработки в поверхностных слоях стекла образуются остаточные механические напряжения сжатия, обеспечивающие его повышенную механическую прочность, термостойкость и безопасность при разрушении. Разбиваясь, такое стекло разрушается на множество мелких осколков с тупыми гранями, которые не способны причинить серьёзные травмы (за исключением попадания в глаза). Подобный эффект является доказательством высокой ударной вязкости этого стекла. Равномерно распределяющаяся энергия ударов в течение сравнительно продолжительного времени образует очень мелкие микротрещины в стекле и позволяет получить мелкие осколки. Таким образом, закаленное стекло обладает тремя основными полезными свойствами, каждое из которых имеет своё предназначение в промышленности. Свойства закаленного стекла: - Механическая прочность при ударе возрастает в 5–10 раз, при изгибе – в 2–3 раза;
- Устойчивость к растяжению и сжатию увеличивается в 5–6 раз;
- Диапазон рабочих температур расширяется от минус 70 °c до плюс 300 °c;
- Безопасность эксплуатации увеличивается – стекло разбивается на многочисленные осколки небольших размеров с тупыми гранями.
Применение закаленного стекла: Закаленное стекло используется для безопасного остекления: - Светопрозрачных строительных конструкций (оконных и дверных блоков, витрин, перегородок, элементов структурного остекления фасадов и т.д.),
- Средств наземного транспорта,
- Мебели,
- Бытовых приборов, промышленных установок
Получение закаленного стекла: Закалка стекла осуществляется посредством термического или химического воздействия. Метод термообработки Чаще других используется термический способ закаливания, который включает в себя три последовательных этапа: - Сырому стеклу придают форму, высверливают отверстия, обрабатывают кромку, наносят рисунки, проверяют на наличие дефектов и чистоту поверхности.
- Подготовленный материал (изделие) нагревают до температуры от 530 до 750 °C, в зависимости от его состава и температуры плавления.
- Далее стекло подвергается быстрому охлаждению до 25–30 °C в соответствии с выбранной технологией.
Нагрев происходит в горизонтальных или вертикальных печах, а вот для охлаждения используют различные варианты: - Охлаждение посредством равномерного обдува воздухом под высоким давлением.
- Охлаждение в жидкой среде. В качестве жидкостей применяют минеральные масла, расплавленные соли, расплавленные металлы и пр. В случае с металлами, процесс закалки осложняется тем, что тяжело погрузить стекло в расплавленный металл равномерно из-за высокой плотности последнего.
- Закалка стекла в жидкой среде более эффективна, поскольку скорость отдачи тепла выше, чем при воздушном обдуве.
Химический метод Альтернативным методом упрочнения стекла является ионообменный. Суть метода состоит в том, что при погружении стекла в расплав соли щелочного металла, ионы калия из расплава замещают ионы натрия с поверхностного слоя стекла. Такую процедуру проводят при температуре 420 °C, что ниже температуры отжига стекла. После химической закалки стекло приобретает повышенную прочность, но остается опасным при разбивании, разлетаясь на острые удлиненные осколки, по форме напоминающие поплавки. Поэтому изделия, упрочненные ионообменным методом, применяют только при условии их последующего ламинирования. 1.2. Стандарты и технические характеристики закаленного стекла Производство и использование закаленного стекла в России регламентируется ГОСТом 30698-2015 «Стекло закаленное. Технические условия». Основные требования: Для изготовления закаленных стекол используют стекла, указанные в таблице 1.
Таблица 1 | | | | | Наименование вида стекла | Обозначение стандарта | Буквенное обозначение (марка стекла) | | Листовое бесцветное | ГОСТ 111 | М0, М1 | | Узорчатое | ГОСТ 5533 | У | | Окрашенное в массе | ГОСТ 32997 | Т0, Т1 | | Солнцезащитное или декоративное с твердым покрытием | ГОСТ 33017 |  , 
| | Солнцезащитное или декоративное с мягким покрытием* | ГОСТ 33086 | ,  | | Стекло с низкоэмиссионным твердым покрытием | ГОСТ 30733 | К | | Стекло с низкоэмиссионным мягким покрытием* | ГОСТ 31364 | И | | * Закалке подвергают стекла, разрешенные производителем данного стекла с покрытием.
Примечания
1 Допускается применять другие виды стекол (например, химически матированное стекло, стекло с термостойким лакокрасочным покрытием) при условии, что изготовленное закаленное стекло отвечает требованиям настоящего стандарта.
2 Стекла, подвергнутые пескоструйной обработке, подвергать закалке не допускается. | Номинальные размеры длины (ширины) листов плоского стекла устанавливают в договоре (заказе) на изготовление. Предельные отклонения от номинальных размеров длины и ширины должны соответствовать, указанным в таблице 2. Таблица 2
В миллиметрах | Номинальные размеры длины (ширины) стекла | Предельные отклонения длины (ширины) | | | номинальная толщина стекла до 12,0 мм включ. | номинальная толщина стекла свыше 12,0 мм | | | | До | 2000 | включ. | | ±2,0 | ±3,0 | | Св. | 2000 | " | 3000 | " | | ±3,0 | ±4,0 | | " | 3000 | | | | | ±4,0 | ±5,0 | - Номинальная толщина и предельные отклонения от толщины листов стекла должны соответствовать требованиям на исходное стекло.
Размеры и допуски размеров стекла непрямоугольной формы должны соответствовать рабочим чертежам или шаблонам, согласованным изготовителем с потребителем.
Предельные отклонения размеров стекла, изготавливаемого по шаблонам, должны быть согласованы изготовителем с потребителем. В случае отсутствия указанного согласования предельные отклонения размеров стекла должны соответствовать требованиям таблицы 2.
Моллированное закаленное стекло должно соответствовать требованиям настоящего стандарта по характеристикам (кроме оптических искажений), а по основным параметрам, размерам и оптическим искажениям - требованиям нормативных документов и конструкторской документации.
Отклонения от плоскостности (общее отклонение и локальное отклонение) листов стекла (кроме узорчатых и моллированных стекол) не должны превышать значений, указанных в таблице 3. Отклонение от плоскостности листов узорчатых стекол устанавливают в договоре изготовителя с потребителем. - Таблица 3
| Номинальная толщина стекла, мм | Общее отклонение от плоскостности, мм/м, не более | Локальное отклонение от плоскостности, мм/300 мм, не более | | | стекло без покрытия | стекло с покрытием | | | От | 3,0 | до | 5,0 | включ. | 3 | 4 | 0,5 | | Св. | 6,0 | " | 25,0 | " | 2 | 3 | 0,4 | Отклонение от прямолинейности кромок плоского стекла не должно превышать предельные отклонения по длине (ширине), указанные в таблице 2. Разность длин диагоналей стекла, имеющего прямоугольную форму, не должна превышать значений, указанных в таблице 4. Таблица 4
В миллиметрах | Длина диагоналей листов стекла | Разность длин диагоналей | | | | До | 1600 | включ. | | 3 | | Св. | 1600 | " | 2500 | " | | 4 | | " | 2500 | " | 3200 | " | | 5 | | " | 3200 | | | | | 6 | Условное обозначение закаленного стекла должно состоять из буквенного обозначения закаленного стекла (З или зак), обозначения исходного стекла по нормативной документации, длины, ширины и толщины листа стекла, класса защиты и обозначения настоящего стандарта.
Пример условного обозначения стекла закаленного, изготовленного из листового стекла марки М1 длиной 2200 мм, шириной 1500 мм и номинальной толщиной 6 мм, класс защиты СМ 2,
ЗМ1 - 2200-1500-6 - СМ 2 ГОСТ 30698-2015 Допускается вместо обозначения исходного стекла указывать торговую марку (название) исходного стекла.
Требования к обработке кромок
Кромки закаленного стекла должны быть обработанными. Обработку кромки исходного стекла производят до его закалки. Рекомендуется использовать стекло со шлифованной кромкой.
- Виды обработки кромки закаленного стекла указывают в договоре на его изготовление (поставку) в соответствии с приложением А.
|
