Стекло — очень красивый отделочный материал, который часто применяют при строительстве зданий, витрин, мебели, дверей, отделки домов и квартир, в производстве автомобилей любого вида. Но обычное стекло не годится для всех этих целей, оно очень хрупкое и может легко разбиться. Вместо него необходимо использовать абсолютно безопасный материал — закаленное стекло.

Характеристика материала

Закалка стекла – это такая обработка материала, которая делает его в 5-7 раз прочнее, оно выдерживает перепады температуры от 60°C до 300°C. После закалки стекло становится неоднородным предметом, который нельзя порезать, рассверлить в нем отверстие и даже разбить. Оно напоминает шарик надутый воздухом – как бы вы ни пытались разрезать его на части, он в итоге просто лопнет. Согласно стандартам качества закаленное стекло размером 50х50 мм при воздействии на него острым металлическим предметом массой до 75 г должно рассыпаться на 40-50 осколков.

Преимущества закаленного стекла:

1. Прочность закаленного стекла на удар в 5-10 раз выше обычного, на изгиб – в 2-3 раза выше.
2. Допускается эксплуатация при температурах от -150 до +300 °С.
3. Самое главное преимущество – безопасность. При разрушении закаленное стекло образует много мелких закругленных осколков, которыми невозможно порезаться.
4. Долговечный материал, который без специального разрушения будет служить вам много лет.
5. Имеет очень красивый дизайн, благодаря чему часто используется при оформлении современной мебели, дверей и перегородок в квартире.
6. Возможно изготовление как прозрачного, так и матового стекла любого цвета, с рисунком или без него.

Как выглядит закаленное стекло можно увидеть на фото.

Способы закаливания стекла

Существует два способа закаливания стекла:

• химический способ – процесс замещения мелких ионов натрия крупными ионами калия. Этот способ практически не востребован в наше время;
• термический способ – процесс нагревания и охлаждения стекла.

Технология производства закаленного стекла

Технология закалки стекла заключается в быстром охлаждении материала от температуры, которая выше температуры плавления стекла. При этом внутри материала создается высокое напряжение, что и делает стекло устойчивым ко всем механическим воздействиям. Для большей эффективности рекомендуется применение среды закалки, которая имеет более высокую возможность охлаждения плюс изменение теплообменных характеристик. Самой популярной такой средой является воздух, выдуваемый из воздухоструйной решетки обдувания, которая способна менять вид охлаждения – от естественного охлаждения к принудительному охлаждению и наоборот.

Помимо воздуха в качестве эффективной закалочной среды могут быть использованы жидкости, которые способны придать ускорение теплоотдаче, благодаря чему толщина закаленного стекла получается небольшой, а ТКЛР более низким. Степень закалки при этом будет выше 4 пор/см.

Это могут быть:

• минеральные масла;
• кремнийорганические жидкости;
• расплавленные соли и металлы.

Недостатком применения минеральных масел и кремнийорганических жидкостей может быть плохо регулируемый процесс охлаждения – попадая на них, горячее стекло вызывает кипение, что приводит к резкому изменению тепловой отдачи материала.

Изготовление закаленного стекла с применением сплавов металлов характеризуется следующими показателями:

• более высоким коэффициентом тепловой отдачи, чем в случае применения органических жидкостей, что особенно чувствительно при очень высоких температурах (от 600 °C);
• допускается закалка стекла с низким ТРЛК;
• возможна закалка с высокой температурой стеклования;
• возможность закалить матовое стекло.

К недостаткам можно отнести высокую плотность среды, что затрудняет само погружение в нее стекла.

Оборудование для закаливания стекла

На сегодняшний день техника шагнула настолько далеко, что позволяет изготавливать и закалять стекло самых сложных форм и размеров. Одним из таких современных оборудований является система горизонтальной закалки стекла. С ее помощью можно получить закаленное стекло, размеры которого будут максимум 2100х3000 мм и от 4 до 12 мм толщиной.

К достоинствам такой системы относятся:

1. Используются элементы закрытого типа, которые нагреваются до температуры не выше 750-780°C. Это дает возможность не получить стеклу термический шок, улучшает его характеристики и качества, и само оборудование увеличивает свой срок службы, не перегреваясь. При элементах открытого типа возникает необходимость нагрева до 1000-1050°C, что более опасно.
2. Высокую надежность в таком оборудовании обеспечивает привод, который выдерживает разрушение стекла в процесс закалки.
3. Допускается ремонт системы, поскольку все основные элементы печи находятся в зоне доступности.

Операции производства закаленного стекла

Перед тем как закалить стекло, его необходимо правильно подготовить. Весь процесс от подготовки стекла до отгрузки закаленного стекла состоит из следующих операций:

• отбор качественного стекла для закалки и отбраковка непригодного стекла;
• резка стекла по заранее составленным чертежам;
• шлифовка края стекла;
• сверление отверстий для фурнитуры и крепежа;
• мойка и сушка заготовок;
• контроль качества заготовок;
• нанесение маркировки;
• процесс закаливания стекла;
• контроль качества полученных закаленных изделий;
• упаковка, отгрузка и отправка готовых изделий заказчику.

Процесс закалки стекла

Сам процесс закалки стекла состоит из трех этапов:

1. Нагревание стекла. Поверхность стекла разогревается до температуры, приближенной к температуре плавления стекла. Стекло начинает деформироваться, но не размягчается полностью.
2. Быстрое охлаждение стекла. На этом этапе поверхность стекла уже охлаждена, а внутри субстанция продолжает быть разогретой и слегка вязкой.
3. Полное охлаждение стекла. Закаленное стекло продолжает охлаждаться до полного остывания при комнатной температуре.

Закаленное стекло нельзя резать, поскольку при таком механическом воздействии на него оно рассыпается обязательно.

Применение закаленного стекла

Область применения закаленного стекла очень обширна:

• оконные и дверные стеклопакеты;
• перегородки и витрины;
• лестничные марши и ступеньки;
• перила и козырьки;
• автомобильное производство.

Остекление торговых центров и жилых помещений

Фасады современных торговых центров и жилых домов в большинстве случаях принято стеклить. Для этого применяются стеклопакеты в алюминиевом профиле. Такие конструкции пропускают больше солнечного света, но предотвращают проникновение ультрафиолетовых лучей в помещение. Помимо этого они способны удерживать тепло. Также большинство перегородок и витрин делают из стекла, это очень хорошо расширяет внутренне пространство. При этом стекло может быть не только прозрачным, но и матовым, цветным или с любым декоративным рисунком.

Стеклянные витрины

Стеклянные витрины привлекают покупателей больше, чем обычные стены даже с самой красивой вывеской. Для изготовления таких витрин используют цельное закаленное стекло или несколько стеклянных частей, это зависит от размера самой витрины.

Двери и перегородки из стекла

Двери и перегородки из стекла — новый стиль в современном дизайне. Это не только красиво и уютно, но еще и безопасно и надежно. Из закаленного стекла можно создавать необычные конструкции – раздвижные и маятниковые. Двери из стекла позволяют визуально увеличить и расширить внутреннее пространство. Особенно актуально это в небольших квартирах.

В производстве мебели закаленное стекло тоже нашло свое применение. Его используют для изготовления поверхностей столов, дверей шкафов и других элементов. Особенно часто используют закаленное стекло на кухню в качестве фартука.

Можно ли закалить стекло в домашних условиях

У многих часто возникает вопрос — как закалить стекло в домашних условиях? К сожалению, это невозможно ввиду того, что для процесса требуется высокая температура, чего невозможно достичь в домашних условиях. Единственное, что вы можете себе позволить – закалить стаканы, чтобы они не так сильно бились. Для этого необходимо погрузить стаканы в емкость с водой и дать ей закипеть. Затем уменьшить огонь и кипятить стаканы в течение 5-6 часов, после чего снять емкость с огня и замотать плотной тканью. После полного остывания стаканы можно вынуть и пользоваться по назначению. Они будут более прочные и выдержат любой кипяток.

 Печь для закалки стекла. Видео