Как делают каленое стекло?

Как закалить стекло: технология закаливания. Стоимость закаленного стекла

Все чаще в повседневной жизни можно встретить изделия из закаленного стекла. Внешне закаленное стекло совсем не отличается от обычного. Оно изготовляется по той же технологии, но дополнительная термическая обработка делает стекло более прочным и устойчивым.

Что такое закалка стекла

Закалить стекло – значит провести термическую обработку, в результате которой в стекле возникают постоянные напряжения за счет интенсивного его охлаждения от высокой температуры. В результате закаливания получается неоднородный предмет, который невозможно просверлить или порезать. Поэтому термической обработке подвергают уже готовые стеклянные изделия.

Главная особенность закаленного стекла – высокая устойчивость к температурным колебаниям. Это свойство возникает благодаря напряжениям сжатия, которые проявляются на поверхности стекла во время термической обработки.

Кроме высокой прочности, закаленное стекло считается безопасным во время разрушения и не наносит человеку сильных повреждений. Существуют международные стандарты, согласно которым ламинированное и закаленное стекло признаны наиболее безопасными для человеческого здоровья.

Преимущества закаленного стекла

1. Высокая прочность и устойчивость к нагрузкам.
2. Отменные эксплуатационные характеристики. При правильном использовании закаленное стекло служит много лет.
3. Устойчивость к вибрации.
4. Впятеро больше прочность на излом по сравнению с обычным стеклом.
5. Повышенная устойчивость к ударам. Закаленное стекло толщиной 4 мм не разбивается при падении на него с высоты 1 м мешка со свинцом весом 45 кг.
6. Безопасность для человека. Вероятность пораниться закаленным стеклом очень маленькая.
7. Хорошо пропускает и поглощает дневной свет.

Многие оценили качества, которыми обладает закаленное стекло. Отзывы потребителей являются лучшим подтверждением.

Где применяют закаленное стекло

В последнее время активно расширяются сферы применения этого материала. Так, закаленное стекло применяют для:

• остекления фасадов домов;
• изготовления торговых витрин;
• производства перегородок в помещениях (например, стеклянные стены в офисах и магазинах);
• изготовления окон и дверей;
• производства предметов интерьера и остекления мебели;
• изготовления автомобильных стекол;
• оформления крыш, козырьков и покрытия других наружных конструкций;
• изготовления дверей для саун и бассейнов;
• строительства зимних садов, оранжерей и теплиц;
• производства печных и каминных экранов;
• изготовления полок в холодильники;
• создания стенок остановок общественного транспорта.

Закаленное стекло очень популярно в мебельном производстве. Дело в том, что обычное стекло не может выдержать большие нагрузки. А если закалить стекло, тогда существенно упрощается задача создания практичных и в то же время необычных интерьеров. Так, сейчас очень популярны разные стеклянные полочки, столики, которые можно использовать в повседневном быту, не боясь разбить или повредить.

В последнее время очень актуальны окна с закаленным стеклом, которые являются лучшим вариантом для детской комнаты. При попадании в окно твердого предмета стекло не распадается, а просто трескается. Поэтому оно не травмирует ребенка осколками.

Как закалить стекло

Процесс закаливания происходит по определенной технологии. Она предусматривает термическую обработку стеклянного предмета. Сначала стекло сильно нагревают, а затем быстро охлаждают. Для повышения интенсивности процесса обычно используют закалочные среды со специальными охлаждающими способностями. Наиболее часто в качестве такой среды применяют обычный воздух. В этом случае используют воздухоструйную обдувочную решетку.

Очень эффективной является методика, в которой в качестве закалочной среды применяются специальные охлаждающие жидкости. Они позволяют ускорить процесс теплоотдачи. Такими жидкостями могут быть расплавленные соли, металлы, минеральные масла и кремнийорганические растворы.

При использовании в закалочной среде жидкостей в зависимости от температуры условий меняется коэффициент теплоотдачи. Существенным минусом этого способа закаливания является недостаточная регулируемость процесса. Так, при попадании в охлаждающие жидкости горячего стекла происходит кипение. А это резко влияет на коэффициент теплоотдачи.

Еще один способ закалить стекло – с помощью расплавов металлов. Особенность этого метода заключается в большой теплоотдаче применяемых металлов. Главный недостаток такого закаливания – высокая плотность расплавов, которая существенно усложняет процесс погружения стекла.

Современные предприятия используют автоматизированные системы, которые дает возможность закалить стекло любого размера и толщины.

Стоимость закаленного стекла

Купить закаленное стекло можно в каждом строительном магазине и даже заказать через интернет. Стоимость этого материала может быть разной. Главный параметр, который влияет на цену – толщина изделия. Так, стекло толщиной 4 мм в среднем стоит 1000 рублей/кв. м. Оптовики могут покупать значительно дешевле – от 300 рублей/кв. м. Немного дороже стоит интерьерное закаленное стекло. Цена на изделия из этого материала начинается от 1300 рублей.

Как закалить стекло

Закалить стекло требуется, чтобы сделать материал в 5 раз более прочным, повысить его устойчивость к перепадам температур и добиться безопасности применения. Для получения таких свойств в процессе обработки изделия подвергают химическому и термическому воздействию. Улучшенные прочностные показатели позволяют широко использовать материал при проведении строительных и отделочных работ:

• остекление фасадов зданий;
• производство лестничных ограждений, ступеней, парапетов;
• выпуск душевых кабин и перегородок;
• производство мебели;
• автомобилестроение.

Технология изготовления закаленного стекла

Технология закалки стекла предполагает выполнение двух ключевых процессов. Вначале материал обжигают в печи до размягчения. После чего охлаждают под струями воздуха, который подается равномерно с нескольких сторон. Опишем процесс подробнее.

1. Листы режут, чтобы получить заготовки нужной конфигурации.
2. Стекло полируют по краям абразивным материалом.
3. Разогревают в печи до температуры 650–680 градусов.
4. Охлаждают с двух сторон мощными потоками воздуха.

Чтобы закалить обычное стекло чаще всего применяют воздух, поступающий из воздухоструйной решетки. Есть и другие способы, например, ионная закалка, когда стекло помещается в специальную камеру, где происходит ионный обмен. В данном случае температура вообще не играет никакой роли в отличие от воздушной закалки.

Закаленное стекло vs обычное: основные отличия

Основные отличия касаются не внешнего вида, а свойств материала. Он становится более устойчивым к любым механическим воздействиям и температурным перепадам. При этом визуально стекло остается таким же — оптические свойства изделий сохраняются на 99 %.

Изображение №1: так выглядит закаленное и обычное стекло при разрушении

По этой причине отличить закаленное стекло от обычного по внешним признакам практически невозможно. Самые простые способы — посмотреть на поверхность под мощным источником света (отблеск на плоскости будет слегка рябить) или разбить (отсутствие острых осколков говорит о том, что материал подвергался закаливанию).

Изображение №2: как ведет себя обычное и закаленное стекло при механических повреждениях

Характеристики материала

• Повышенная прочность. Разбить закаленное стекло в 5–7 раз сложнее, чем обычное. К примеру, полотно толщиной 4 мм сохранит целостность при падении на него груза весом 45 кг с высоты 1 метра.
• Термостойкость. Материал выдерживает перепады температур от -70 до +250 градусов. По этой причине его часто используют для изготовления духовых шкафов и каминов.
• Устойчивость к вибрации. По этому показателю материал превосходит незакаленный аналог в 5 раз.
• Безопасность. Подвергнутые термической обработке изделия разбиваются на мелкие осколки, которые остаются на специальной пленке. По этой причине уменьшается риск получения травм.

Как закалить стекло в домашних условиях

Закалить стекло в домашних условиях, если, конечно, у вас нет муфельной печи и мощной вентиляционной установки, не получится. Можно только немного повысить прочностные свойства изделий. Для этого есть два способа: использование специальной пленки и отпуск. Коротко об обеих методиках.

• Использование пленки. Способ защитить экран телефона или планшета от царапин и других внешних воздействий (не ударов). Купить пленку можно в любом магазине, где продают цифровые гаджеты.
• Отпуск. Способ снятия избыточного напряжения со стеклянных изделий. С помощью отпуска укрепляют стаканы, банки и другую посуду. Подробнее об отпуске расскажем ниже.

Как видите, речь не идет о процессе закалки. Только о незначительном повышении прочностных свойств некоторых изделий.

Обязательное оборудование

Чтобы сделать закаленное стекло в домашних условиях, потребуется мощное промышленное оборудование: муфельные печи и вентиляторы. Их покупка для разового применения нерациональна, поскольку готовый материал обойдется дешевле расходов на его изготовление.

Фотография №1: муфельная печь для закалки стекла

Обратите внимание! Просверлить закаленное стекло в домашних условиях или разрезать готовый лист тоже не получится. Вся обработка проводится предварительно, до закалки. В противном случае возможно образование трещин и сколов на листе.

На производстве используют мощные установки, рассчитанные на закалку полотна размерами до 6000*3210 мм. Печи марки Keraglass имеют камеры предварительного нагрева и конвекции. В камере предварительного нагрева постепенно увеличивают температуру стекла до 300 градусов. Затем материал попадает в камеру основного нагрева, где доходит до 700 градусов. Завершается процесс принудительным охлаждением. Наличие особых сканеров и ИК-датчиков позволяет оценить области прогрева.

Фотография №2: промышленная печь для закалки стекла

Расход материала

Закаленное стекло изготавливают из листов обычного. При обработке объем первоначального сырья сохраняется. Таким образом, из 1 кв. метра стекла можно изготовить 1 кв. метр закаленного. Также закаливание не влияет на оптические свойства и внешний вид полотна.

Как правильно закалить стекло: полезные рекомендации

Производство закаленного полотна имеет свои нюансы. Если не соблюдать их, возможно разрушение материала.

• Проводите механическую обработку (резку, сверление отверстий) перед закаливанием. В противном случае поверхностное напряжение нарушится, лист разобьется, каленое стекло будет непригодно к дальнейшему использованию.
• Обязательно обработайте кромки полотна. При наличии мелких дефектов лист треснет в печи.

Почему не стоит делать закалку самостоятельно?

Сама процедура закаливания выглядит очень сложной. Однако перед работой на производстве материал также проходит предварительную подготовку. Незнание технологических процессов способно свести результат работы на нет. Итак, что происходит на производстве.

1. Стекло отбирают, отбраковывая поврежденные листы.
2. Листы режут по ранее подготовленным чертежам.
3. Края изделия шлифуют.
4. Сверлят отверстия под фурнитуру и крепежные элементы.
5. Заготовки моют и сушат, затем оценивают на предмет дефектов.
6. Стекло закаливают и вновь проверяют на дефекты.
7. Материал упаковывают и отправляют на продажу.

Обратите внимание! Отполировать закаленное стекло, которое прошло весь технологический цикл, также не получится. Велик риск повреждения полотна.

Как видите, есть слишком много нюансов и особенностей, которые невозможно учесть при работе. Если вам требуется готовый материал, рекомендуем купить каленое стекло в Москве у производителя. Компания «Приоргласс» выпускает листы различных конфигураций и размеров толщиной 4–19 мм. Возможно изготовление полотен по индивидуальному заказу.

Технология закалки стекла и способы применения материала

Стекло является одним из наиболее востребованных материалов в современном мире. Из него изготавливают много предметов для бытовой жизни и промышленного производства. Выполняемые функции диктуют свойства элемента и его технические характеристики.

Закаленное стекло является востребованным в автомобильной промышленности, так как из него делают окна. Его основная особенность состоит в безопасности, потому что при разбивании материал не разлетается на осколки, а просто рассыпается на кубики с неострыми гранями. Дело в том, что при авариях люди часто страдали от порезов, поэтому и было изобретено такое стекло, которое позволило бы решить этот вопрос.

Закалка стекла в домашних условиях

Многие люди задаются вопросом, как закалить стекло в домашних условиях? Сделать это невозможно, так как технология требует наличия специального оборудования. На некоторых сайтах можно найти информацию, что хорошо помогает плавиковая кислота, но работать с ней крайне нежелательно.

Во-первых, это довольно опасное и токсичное вещество, при обращении с которым необходим специальный защитный костюм. А, во-вторых, стекло хотя и станет прочнее, но потеряет свою прозрачность, так что будет непригодным для дальнейшего использования. Поэтому можно лишь приобрести уже готовый материал и использовать для своих потребностей.

Единственный вариант для самостоятельного использования — пленка для закаливания экранного стекла. Этот элемент можно легко установить в домашних условиях. Пленка продается в магазине аксессуаров для мобильных устройств и стоит совсем недорого. Она позволит уберечь экран от царапин и потертостей, но сильный механический удар не выдержит.

Области применения

Но используется стеклокерамика или закаленное стекло не только в автомобилестроении. Сфера его применения невероятно широка и распространяется настолько, насколько хватит фантазии у пользователя. В принципе этот материал можно устанавливать в любое место, даже вместо обычных оконных стекол. Но стоить это будет намного дороже, поэтому люди и не часто идут на такой шаг.

Фермеры практикуют теплицы из закаленного стекла, чтобы работники случайно не пострадали во время обработки растений или сборки урожая. Для личных потребностей ставить такое сооружение тоже будет дороговато, тем более, что теплицы часто служат лишь один сезон, а потом их разбирают за ненадобностью. Только фермеры возводят монолитные сооружения, которые будут служить много лет, потому что они регулярно занимаются выращиванием определенной культуры.

Технология изготовления защитного стекла не является тайной. Тем более, что на этапе получения не применяются никакие уникальные методы. Материал получается естественным образом, точно так же, как и стандартная разновидность. А закалку он получает уже в результате дополнительных манипуляций с температурой.

Защитное закаленное стекло можно без проблем найти в продаже. Материал не является дефицитным, так что любой пользователь сможет легко найти себе любое количество, необходимое ему для работы. Также есть вариант с оформлением индивидуального заказа на производство нестандартных форм. Дело в том, что после закалки элемент тяжелее поддается обработке, так что проще будет сразу вырезать нужные фигуры, а потом уже закалять их. Резка стекла такого типа возможна благодаря современным технологиям, но это довольно сложная процедура, так что и стоить она будет соответственно.

В офисах часто можно встретить перегородки из закаленного стекла. Они устанавливаются для того, чтобы сотрудники имели личное пространство и могли сосредоточиться на работе, не отвлекая других коллег. А выбирают именно защитное стекло, потому что его можно случайно разбить, и нужно, чтобы работник не получил травму от осколков. В некоторых фирмах стекло закрашивают непрозрачной краской, чтобы человек не отвлекался на посторонние движения и сконцентрировался на своих обязанностях.

Технология изготовления

Итак, закаленное стекло производится следующим образом:

• 1. Вначале выплавляется стандартный вид материала по известной технологии.
• 2. Затем его разрезают на нужные части. Толщина и размеры закаленного стекла зависят от его марки и предназначения. Под заказ пользователь может получить любые параметры, которые будут ему необходимы для последующей работы.
• 3. Далее полученные элементы подвергают тепловому воздействию в специальных печах. Температура обработки колеблется в пределах 650-680 градусов по Цельсию.
• 4. После выхода из печи материал мгновенно охлаждают воздухом со всех сторон. В результате таких манипуляций на поверхности образуется защитный слой, который повышает ударную и термическую стойкость, а также дает возможность не разбиваться стеклу в беспорядочном стиле, а рассыпаться на кубики с неострыми гранями, чтобы минимизировать риск нанесения резаных травм человеку.

Виды материала

Выделяют три основных вида материалов, которые используются на практике:

• — закаленное стекло триплекс, которое представляет собой многослойный материал, а защитную функцию играет эластичный клей, который не позволяет осколкам рассыпаться. При разбивании стекла оно просто трескается по всему периметру, но осколков не будет;
• — закаленное стекло-протектор, которое представляет собой пленку для экрана;
• — и обработанное термическим методом стандартное стекло.

Цена закаленного стекла зависит от марки и габаритов изделия, которые могут различаться в широком диапазоне.

Как изготавливается закаленное стекло

Закаленное стекло – это современный материал, который подвергается термической и химической обработке при помощи нагревания, а также равномерного и быстрого охлаждения воздухом.

Закаленное прочное стекло отличается высокой безопасностью, так как в процессе разрушения оно распадается на множество мелких фрагментов, имеющих притупленные края, которые абсолютно безвредны для человека. Это позволяет использовать закаленное стекло во многих учреждениях, имеющих повышенные требования безопасности, например, в школах или в детских садах. Кроме того, каленое стекло обладает хорошей прочностью, благодаря чему, оно может выдерживать значительные ударные нагрузки.

Как производится каленое стекло

Как осуществляется производство закаленного стекла? Сначала изготавливается простое стекло, которое погружается в специальную печь и нагревается в ней до температуры 600 градусов, подвергаясь небольшому тепловому расширению.

Далее закалка термостойкого стекла предполагает его резкое охлаждение, посредством воздушных компрессоров, распределяющих равномерно воздушные потоки. В первую очередь начинают остывать поверхностные слои материала, а во внутренних слоях возникает остаточное напряжение сжатия, вследствие чего изделия приобретают высокую термостойкость и хорошую механическую прочность. После того как завершено производство закаленного стекла, оно должно остыть до комнатной температуры а затем, его уже можно применять по назначению.

Следует иметь в виду, что закаленное стекло нельзя полировать, резать, сверлить в нем отверстия, обрабатывать кромку и придавать ему другую форму. Все эти процедуры должны проводиться только до того как начнется процесс его изготовления.

Где используют этот материал

В настоящее время закалка стекла пользуется большой популярностью, так как оно широко применяется во многих сферах. Одна из задач, которые выполняет данный материал – это остекление различных строительных объектов.

Каленое стекло используется для фасадных стекол сооружений и зданий, крыш и козырьков, остекления лоджий и балконов, а также для таких конструкций как балки, мосты или столбы.

Кроме того, закаленное стекло применяется в жилых квартирах, домах, офисах и различных административных учреждениях. Это могут быть тонированные или теплосберегающие окна для теплопакетов, стеклянные внутренние перегородки и двери, стенды и стойки, торговые витрины, предметы мебели, элементы декора, душевые кабины и двери для бань и саун, которым закаленное стекло придает повышенную термостойкость.

Достаточно часто закалка стекла используется для производства различных бытовых приборов. Этот материал применяется для изготовления дверок микроволновых печей и духовых шкафов, а также стекол для холодильников.

Каленое стекло является незаменимым материалом и для разнообразных транспортных средств. Из него производят окна для легковых и грузовых автомобилей; кабины для тракторов и экскаваторов; окна для поездов и кораблей, а также стекла электричек, троллейбусов и вагонов метро.

Благодаря тому, что каленое термостойкое стекло обладает прочностью и устойчивостью, его используют для оформления конструкций, которые должны выдерживать сильные нагрузки. К ним относят такие сооружения как зимние сады, оранжереи, теплицы, наружные лифты; автобусные остановки и телефонные будки. Кроме того, закаленное стекло используется для изготовления различных спортивных сооружений, киосков, прожекторов и разнообразных противопожарных сооружений.

Изготовление прочного закаленного стекла позволяет создавать конструкции, которые используются для оформления торгового оборудования. Это могут быть объемные витрины, морозильные камеры, прилавки и стенды, которым каленое прочное стекло придает повышенную износостойкость.

Что такое каленое стекло: особенности производства, обработки и области применения

В оформлении интерьера помещений и фасадов зданий стекло нашло самое широкое применение. Без него невозможно представить ни одну оконную конструкцию, а изготовление прозрачной мебели давно стало перспективным видом бизнеса. Однако наряду с положительными качествами есть недостатки: при разбитии образуются осколки с острыми краями, которые могут стать причиной несчастного случая. Для предотвращения подобных ситуаций используют каленое стекло (сталинит), которое при повреждении распадается на множество мелких частиц.

Производство

Процесс изготовления практически полностью идентичен стандартной технологии. Путем термической обработки смеси песка и кварца до вязкого состояния образуется прозрачная масса, которой методом прокатки придают форму листов.

После этого для изменения физических свойств продукции необходима процедура многократного закаливания. Профессиональное изготовление каленого стекла делается путем нагрева поверхности до 700 °С, а затем обдувается потоками холодного воздуха, для того чтобы быстрее остыло. В результате такого воздействия на поверхности стекла возникает напряжение сжатия, которое является причиной повышения стойкости к механическим воздействиям. Однако при повышении нагрузки происходит быстрое разрушение всей поверхности изделия — оно рассыпается на множество мелких осколков с неострыми краями.

Перед установкой стекла следует внимательно ознакомиться с его физическими параметрами.

Свойства

При соблюдении технологии изготовления каленое стекло приобретает уникальные эксплуатационные характеристики. Они выражаются в повышенной безопасности применения и практически полном исключении несчастных случаев — порезов и травм.

Кроме того, стоит отметить повышение прочности по сравнению с обычным стеклом. Максимальная нагрузка на поверхность может составлять порядка 300 кг на 1 м². Существенные перепады температур также не сказываются на изменении свойств изделия. Но каленое стекло обладает некоторыми недостатками:

• После изготовления обработка поверхности практически невозможна. Резка каленого стекла может осуществляться только с помощью специального оборудования – алмазного диска с постоянным водяным охлаждением.
• Высокая стоимость по сравнению со стандартными изделиями.
• Увеличение удельного веса.

Уникальные свойства каленого стекла дают возможность применения его во многих сферах жизнедеятельности.

Обработка и порезка

Изменение структуры каленого стекла напрямую влияет на процедуры его обработки. Это относится к изменению конфигурации изделия, сверлению отверстий и т. д. Для придания стеклу нужной формы лучше всего выполнить все работы до процедуры закалки.

Но это не всегда удается — в некоторых случаях необходимо урезать уже готовое изделие. При наличии специального обрабатывающего станка процедура изменения конфигурации не будет сложна. Достаточно задать определенную программу порезки. Обработать стекло вручную очень проблематично. Но в некоторых случаях это удается. Стоит сразу отметить, что с помощью обычного стеклореза обрабатываются изделия с максимальной толщиной 5 мм. Для частичного снятия натяжения поверхность каленого стекла протирается растворителем «Уайт-спирит». Затем одним движением необходимо сделать надрез, по которому произойдет излом. Усилия для отделения прилагаются небольшие, и ни в коем случае нельзя постукивать по стеклу.

Остекление

Благодаря уникальным свойствам каленое стекло можно применять во многих сферах: начиная с установки в оконные конструкции и заканчивая изготовлением элитной мебели. Его прочность и безопасность стали основополагающими факторами такой популярности.

Но основным предназначением каленого стекла все равно остается изготовление прозрачных конструкций для фасадов зданий. Для создания панорамного вида используют большие размеры конструкций. Так как самым слабым местом каленого стекла является его торец, то следует соблюдать меры предосторожности до момента установки его в раму окна. В дальнейшем конструкция успешно выдерживает большие ветровые нагрузки и механическое воздействие.

Отличия

По внешнему виду отличить каленое изделие от обычного практически невозможно. Результат выявляется только при разбитии, или же когда возникает вопрос, как резать каленое стекло? Это необходимо для подбора оптимальной технологии изменения конфигурации. Если обычное стекло попытаться порезать на станке с алмазным диском, то в результате может произойти его повреждение, разбитие.

Существует несколько способов выявить разницу:

• Специальный прибор для определения марки стекла. Применяется на производствах.
• Различный звук при несильном постукивании. Каленая поверхность резонирует волны в низкой тональности. Звук получается глухой.
• Если смотреть через поляризованные линзы, то на поверхности каленого стекла можно увидеть небольшие контуры сетки.

Но самым оптимальным способом остается применение точечного прибора. Его стоимость относительно высока, но она быстро покроет возможный ущерб на производстве, возникший в результате обработки не того изделия.