Как закаливают стекло?

Как закалить стекло — подробная инструкция как просто и быстро обработать стекло (90 фото)

Наиболее популярным и востребованным материалом в современном мире считается стекло. Широкое применение обязывает этот материал иметь специальные свойства и соответствовать необходимым техническим характеристикам.

Стекло перед закалкой можно подвергать механической обработке, придавать ему нужную форму и размер. После процесса закалки стекло приобретает другие качества. Прикосновение молотка и сверла воспринимает как покушение на свою целостность.

Закаленное стекло должно без разрушения выдерживать нагрузку 1.68 килограмм-сила на квадратный сантиметр поверхности.

Слабым местом закаленного стекла можно назвать низкую способность выдерживать кратковременную динамическую нагрузку в область торца листового материала.

Назначение и использование закаленного стекла

Сегодня сложно назвать производство, в котором не применяется закаленное стекло. Только скромное воображение консервативного обывателя может остановить сферу использования этого материала.

В автомобилестроении стекло претерпело революционные изменения качественных характеристик. Теперь при аварии стекло из пакета полностью рассыпается небольшими фрагментами, которые имеют безопасную форму и боковую огранку.

В современных офисных помещениях, перегородки из закаленного стекла позволяют выделить отдельную рабочую зону сотрудника. Прозрачность перегородки позволяет осуществлять визуальный контроль, за деятельностью всего коллектива.

Некоторые крупные предприятия аграрного сектора экономики, в качестве остекления стационарных тепличных комплексов, используют закаленное стекло. Главная причина такого решения родилась из требований техники безопасности.

Также следует отметить, что стеклокерамика прочно заняла нишу в местах, где предъявляются высокие требования к безопасности и прочности. Поэтому этот материал применяют для входных дверей в общественных зданиях, для устройства ограждения душевых кабин.

Также широкое применение имеет в современном градостроении для выполнения наружного остекления высотных зданий, ограждения каминных печей. В закрытых спортивных комплексах в качестве заграждений на хоккейных площадках, витринах и многое другое.

Технологический процесс закалки стекла

Процесс закалки, предполагает упрочнение стекла путем прохождения термической процедуры. Видео материал и фото закалки стекла можно во всем разнообразии увидеть на специализированных сайтах.

По своей сути он напоминает процесс закалки металла и выполняется следующим образом:

Первым делом нужно визуально произвести осмотр материала на предмет наличия воздушных полостей или микротрещин. При обнаружении таких дефектов работать с материалом нельзя;

Теперь нужно получить необходимый размер и придать нужную форму изделию. Размеры закаленного стекла должны быть меньше чем внутренние размеры печи отжига. Для этого используют достаточно известные технологии;

Используя абразивные материалы, обработать кромки стекла. Хорошо вымыть поверхность моющим раствором от пыли и остатков абразива. Насухо вытереть и подготовить к термической операции;

Поместив стекло в муфельную печь, нагреть ее до температуры 680 градусов по Цельсию;

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

• 

Теперь собственно процесс закалки. Стекло после нагрева подвергается кратковременному обдуву мощными разнонаправленными потоками воздуха.

При этом наружный слой стекла охлаждается быстрее, чем внутренний. Этим создаются внутренние напряжения, придающие материалу новые качества.

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.

Как закаливают стекло?

Закаленное стекло получают из обычного листового стекла путем специальной термической обработки. Стекло закаливают для повышения его прочностных характеристик, устойчивости его к нагрузкам и температурным колебаниям. Закаленное стекло в 5-8 раз прочнее обычного, не закаленного стекла не только по прочности на удар, но и в разы прочнее на изгиб.

Максимальные размеры закаливаемых изделий 3000х2000 мм.

Процесс закаливания стекла состоит из двух основных этапов, это нагрев и резкое его охлаждение.

На первом этапе, стекло нагревают до определенной температуры в специальной камере, в которой оно находится в постоянном движении. Постоянное движение стеклу придают керамические валы, вращаясь сначала в одном, а затем в другом направлении на всем процессе нагрева стекла. После нагрева, стекло поступает в камеру охлаждения, где и происходит процесс закалки стекла. Под большим давлением, из системы воздуходувок, стекло, равномерно по всей поверхности, охлаждается до комнатной температуры с целью создания на нем заданного распределения напряжения по всему объему.

Закалка стекла — для чего она нужна? В первую очередь это безопасность. В случае его разрушения, закаленное стекло рассыпается на мелкие кусочки, которые не представляют для человека серьезной опасности. Во-вторых, закалка стекла позволяет увеличить его прочность в разы, что расширяет сферу его применения, так как стеклянные конструкции из закаленного стекла способны выдерживать большие механические нагрузки.

Закаленное стекло все чаще используется и в отделке офисов, общественных зданий. Из него изготавливаются стойки рецепции, офисные перегородки, стойки для буклетов, различные виды стендов и др. Оно может быть энергосберегающим, рефлективным, узорчатым, матовым, тонированным или же просто прозрачным. Однако современные здания и сооружения из бетона и стекла должны быть не только красивыми, но и безопасными. Применяя при их строительстве высокопрочное закаленное стекло, застройщики не только преподносят дань моде, но и заботятся о безопасности людей. Ведь именно закаленное стекло сохраняет равновесие эстетики и безопасности.

Конструкции из закаленного стекла:

• Остекление торговых центров
• Стеклянные перегородки
• Стеклянные двери
• Стеклянные витрины
• Остекление фасадов

Закалка стекла не влияет на его оптические показатели. Стекло при закаливании не меняет ни цвет, ни свой размер. Закаливать можно как прозрачное, так и матовое или тонированное в массе стекло.

Резка закаленного стекла невозможна.

Закаливание стекла толщиной от 4 мм до 12 мм

Необходимые условия:

• Минимальный диаметр отверстий с зенковкой — 6 мм
• Максимальный диаметр отверстий с зенковкой — 70 мм
• Максимальный размер стекла под закаливание — 2000*3000
• Минимальный размер стекла под закаливание — 300*300
• Минимальный заказ — от 1000 руб.

Обработка закаленного стекла невозможна.

Закаленное стекло при попытке обработать его разбивается всегда, кроме редких исключений, связанных с несоблюдением технологии производства стекла, либо технологии закалки стекла.

В стекле, прошедшем закалку, на кромке остается тонкий незакаленный слой, в котором скомпенсированы напряжения сжатия. На срезанной кромке данного слоя нет, поэтому такое стекло может расколоться от незначительно удара по этой поверхности или самопроизвольно лопнуть или взорваться в любое время.

То есть ключевая сложность состоит не в том, чтобы резать аккуратно, а в том, что закаленное стекло попросту не может сохранить свою целостность, если хотя бы одна из его частей отрезана.

Закаленное стекло также невозможно на практике отпустить, отрезать и закалить заново, так как вероятность сохранения его целостности крайне низка. Повторное изготовление изделия на сегодня является единственным оптимальным с точки зрения расходов решением.

Резка каленого стекла в домашних условиях

Стекло каленое считается одним из самых распространенных материалов. Для его повышения прочности применяется технология закалки. После проведения подобной процедуры степень обрабатываемости материала существенно снижается. При рассмотрении того, можно ли резать каленое стекло отметим, что только при применении специальных технологий можно избежать появления дефекта. Сегодня резка каленого стекла может проводится в домашних условиях, для чего применяются самые различные инструменты.

Свойства каленого стекла

Прежде чем будет проводится обработка закаленного стекла, следует рассмотреть его основные свойства. К ним можно отнести:

1. Структура характеризуется высокой механической прочностью. За счет этого они могут применяться при остеклении балконов и лоджий.
2. Прочность и твердость позволяют использовать материал при изготовлении мебели и другой продукции.
3. Для улучшения обычного стекла проводится термическая обработка в специальной печи. Нагрев среды проводится до температуры 670 °C.
4. Существенно повышается показатель термической стойкости. При изготовлении различных приборов, которые эксплуатируются при повышенной температуре, часто применяется стекло закаленного типа. При нагреве показатель твердости остается неизменным.

Применение каленого стекла

Как показывают результаты проводимых исследований, показатель прочности закаленного стекла в 7 раз больше, чем у обычного.

Именно поэтому повредить материал и провести его механическую обработку достаточно сложно.

Подготовительный этап

При рассмотрении того, как резать каленое стекло, следует учесть подготовительный этап. Тщательная подготовка позволяет достигнуть высокого качества. Резка каленого стекла в домашних условиях проводится с учетом нижеприведенной информации:

1. При производстве материала образуются зоны с внутренними областями напряжения. При быстром нагреве и охлаждении подобные области перераспределяются. Внутри стекло становится более вязким в сравнении с внешним слоем.
2. На момент обработки заготовка должна быть надежно закреплена. Для этого могут применяться самые различные приспособления.
3. Поверхность каленого стекла должна быть очищена от загрязняющих веществ. Примером можно назвать масла или краску, которые могут существенно снизить качество обработки.

В целом можно сказать, что подготовка к работе достаточно проста. Однако, без специального инструмента и оборудования провести резку будет не возможно.

Необходимые инструменты

Как ранее было отмечено, резка каленого стекла может проходить только при использовании специального оборудования и инструментов. Оно следующее:

1. Специальная печь для обработки каленого стекла.
2. Терморегулятор.
3. Угольник.
4. Маркер для разметки поверхности.
5. Камень для шлифования.
6. Специальный стеклорез.
7. Стержень диаметром 6 мм, изготавливаемый из дерева.
8. Очки, предназначенные для защиты глаз. При резке может образовываться стружка, которая отлетает от зоны резания.

Резка каленого стекла болгаркой

При помощи специального оборудования вырезать закаленное стекло можно с точными размерами и высоким качеством торцов.

Инструкция по резке закаленного стекла

Высокая прочность и твердости поверхности определяет то, что при резке могут возникать довольно серьезные проблемы. При рассмотрении того, как отрезать каленое стекло следует уделить внимание нижеприведенным моментам:

1. Подготовка заготовки проводится путем отжига. Эта технология предусматривает равномерный нагрев поверхности. За счет этого ликвидируется напряжения, которое формируется внутри материала на момент его закалки. За счет подобного напряжения становится намного сложнее достигнуть требующихся размеров.
2. Процесс отжига предусматривает нагрев воды до определенной температуры, после чего в нее опускается заготовка. Стоит учитывать, разрезать автомобильное стекло или декоративного применения следует при различной температуре, все зависит от марки материала.
3. Время выдержки каленого стекла в воде может существенно отличаться. В некоторых случаях требуется около часа, самые тяжелые варианты исполнения выдерживаются в течении месяца.
4. После достижения требуемой температуры изделие медленно охлаждается. Работа выполняется медленно, за счет этого исключается вероятность появления даже мельчайших дефектов.
5. Как только температура поверхности снизилась, можно надеть очки и провести резание при применении стеклореза. Подобным образом можно обрезать стекло для телефона.
6. Прежде чем проводить резку следует провести нанесение разметки. Ровных и точных линий достигают при применении угольника и других измерительных приборов.
7. Нажимать на материал следует со средней силой, так как высокая нагрузка может привести к серьезным дефектам. Рез проводится быстро, повторно пытаться сделать линию не рекомендуется по причине того, что подобные действия могут привести к появлению раскола и трещин.
8. На момент резки следует быть осторожным, так как повторно сделать линию разреза уже не получится. После получения требующейся линии под ней размещается стержень, резким толчком изделие делится на две части.

При аккуратном выполнении работы можно получить качественный срез. Провести отделку торцевой поверхности можно шлифовальным камнем.

Нюансы при резке в домашних условиях

При рассмотрении вопроса, как разрезать каленое стекло в домашних условиях нужно уделить внимание выбору более подходящего инструмента. Распространение получили следующие стеклорезы:

1. Алмазные сегодня используются крайне часто. За счет использования прочного и твердого материала инструмент может прослужить в течение длительного периода. Время от времени нужно проводить заточку режущей кромки при применении специального точильного камня.
2. Роликовые. Резка закаленного стекла в домашних условиях часто проводится при применении подобного инструмента, так как он идеально подходит для проведения рассматриваемой работы. В комплекте может быть 6 роликов, которые зачастую изготавливают из кобальта и вольфрама. За счет сочетания большого количества роликов из прочного и износостойкого материала задача по резке существенно упрощается.
3. Масляный похож на вариант исполнения с роликами, но при этом конструкция имеет специальную емкость для хранения масла. При выполнении работы смазывающие вещества добавляются в зону резания, за счет чего существенно упрощается процесс резания. Именно поэтому подобный вариант исполнения применяется чаще других.

Перед непосредственным проведением работы нужно проверить степень заточки режущей кромки. При использовании изношенного инструмента качество обработки существенно снижается, есть вероятность того, что создаваемая линия реза будет иметь недостаточную глубину.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Для каких целей рекомендуется использовать закаленные стекла

Если требуется не только повышенная прочность, но и устойчивость к значительным перепадам температуры, для изготовления окон рекомендуется использовать закаленное стекло. Чтобы добиться требуемого эффекта, листы помещаются в печь, разогретую до 650–680 C. Там обычное стекло после нагрева и последующего равномерного двухстороннего охлаждения приобретает высокую ударную вязкость, благодаря которой энергия от внешнего воздействия равномерно распределяется по всей площади листа. За счет этого и обеспечиваются улучшенные характеристики таких стекол. Эти изделия активно применяются при производстве безопасных окон, способных выдержать термошок, и остекления формата «Джамбо».

Другие преимущества закаленных стекол

Прочность и способность отлично переносить резкие температурные перепады – не единственные достоинства закаленных стекол. Помимо этого такие изделия обладают:

• высокой светопропускной способностью, показатели которой не ниже, чем у обычного флоат-стекла;
• безопасностью при эксплуатации – после термообработки такое стекло при разбитии от сильного удара рассыпается на осколки с тупыми краями, благодаря чему о них невозможно пораниться.

Если сравнивать с обычными видами, такие стекла выдерживают удары в 5-10 раз сильнее, а также они имеют более высокую прочность на изгиб. Эта технология подходит для изготовления не только плоских, но и гнутых стекол, что делает возможным производство усиленных молированных окон, подробнее о которых читайте на ОкнаТрейд.

Недостатки закаленных стекол

Каленое стекло имеет один существенный минус – его нельзя обрабатывать после процедур нагрева и равномерного охлаждения.

Попытки разрезать или просверлить спровоцируют разрушение структуры листа. Кроме того, этот материал уязвим перед торцевым воздействием – если удар придется именно на ребро, стекло моментально разобьется.

Дизайнеры смогли обратить на пользу уязвимость этого материала перед торцевыми ударами – они создали многослойные панели с достоверным эффектом разбившегося стекла.

Современное производство закаленных стекол

Лучшие закаленные стекла производятся на оборудовании, которое позволяет на всех стадиях процесса предельно точно контролировать основные параметры, определяющие качество конечного продукта. Для этих целей используются специальные линии с ЧПУ. Управление производственным процессом при помощи программного обеспечения позволяет максимально точно подобрать необходимые параметры для каждого вида стекла, ведь сегодня закаливанию подлежат:

• стекла толщиной от 4 до 19 мм;
• листы форматом до 4400х2440 мм;
• гнутые изделия.

Для обеспечения высокого качества каждому из видов необходимо создание индивидуальных условий закалки. Прошедшие такую обработку стекла классифицируются по европейским (EN 12150-2) или американским (ASTM) стандартам.

Область применения закаленных стекол

Использование этих изделий не ограничивается производством безопасных окон стандартного и «Джамбо» форматов. Благодаря своим отличным характеристикам они являются универсальным продуктом, который пригоден для изготовления:

• витрин;
• зенитных фонарей;
• входных групп;
• ограждающих конструкций, в том числе для балконов или лестниц;
• различных перегородок;
• атриумов.

При этом закаливаться могут рефлекторные, энергоэффективные, тонированные в массе и бесцветные стекла, что еще больше расширяет область применения технологии. Благодаря этому такая продукция подходит для сплошного фасадного остекления и возведения зимних садов.

Закаливание стекла совместимо с различными техниками декорирования – нанесение эмали, шелкография, фотопечать и гравировка.

Отличие закаленного стекла от армированного и триплекса

Для изготовления безопасных окон используется закаленное стекло, триплекс и армированное. При этом только прошедшие термическую обработку листы имеют прежнюю светопропускную способность. У армированных стекол и триплекса этот показатель хуже. Кроме того, использование триплекса ощутимо утяжеляет стеклопакеты, а армирование в некоторых случаях провоцирует ухудшение эстетических характеристик окон.

При этом триплекс не так боится торцевых ударов, как закаленное стекло, и с него при разбитии не осыпаются осколки. Однако, если какой-то фрагмент стеклопакета из триплекса все же отлетит в сторону, то о него можно пораниться. Также закаленное стекло уступает по уровню звукоизоляции.

Оптимальный выбор можно сделать только в том случае, если гибко подходить к процессу выбора. В ряде случаев необходим именно триплекс, а в других ситуациях оптимальным выбором станет закаленное стекло.