Sticla calita sau intarita este un tip de sticla securizata prelucrata prin tratamente termice sau chimice controlate, pentru a-i creste rezistenta in comparatie cu sticla normala.
Temperarea pune suprafetele exterioare in compresiune si interiorul in tensiune. Astfel de solicitari determina sticla, atunci cand este sparta, sa se sparga in bucati mici granulare, in loc sa se sparga in cioburi zimtate asa cum o face sticla normala. Bucatile granulare sunt mai putin susceptibile de a provoca leziuni.
Sticla securizata este utilizata pentru siguranta si rezistenta intr-o varietate de aplicatii, inclusiv ferestre pentru vehicule de pasageri, usi de dus, acvarii, usi si mese din sticla arhitecturala, tavi pentru frigidere, protectii pentru ecranul telefonului mobil, componente din sticla antiglont, masti pentru scufundari, diverse farfurii si vase .
Sticla securizata – Scurt Istoric
Francois Barthelemy Alfred Royer de la Bastie (1830–1901) din Paris, Franta, este creditat ca primul ce a reusit sa dezvolte o metoda de calire a sticlei prin stingerea sticlei aproape topite intr-o baie incalzita de ulei sau grasime – in 1874, metoda brevetata in Anglia la 12 August 1874, cu brevetul numarul 2783. Sticla temperata este uneori cunoscuta sub numele de “sticla de Bastie” dupa numele inventatorului.
In 1877 germanul Friedrich Siemens a dezvoltat un proces diferit, proces numit uneori “sticla comprimata” sau sticla Siemens, producand o sticla calita mai puternica decat cea obtinuta prin procesul Bastie, prin presarea sticlei in matrite reci. Primul brevet pentru un intreg proces de fabricare a sticlei calite a fost detinut de chimistul Rudolph A. Seiden, care s-a nascut in 1900 in Austria si a emigrat in Statele Unite in 1935.
Desi mecanismul de baza nu era cunoscut la acea vreme, efectele sticlei „calite” sunt cunoscute de secole. In jurul anului 1660, printul Rupert al Rinului a adus in atentia regelui Carol al II-lea descoperirea a ceea ce este acum cunoscut sub numele de „Picaturile printului Rupert”. Acestea sunt bucati de sticla in forma de lacrima care sunt produse prin lasarea unei picaturi de sticla topita sa cada intr-o galeata de apa, racind-o astfel rapid. Ele pot rezista la o lovitura de ciocan la capatul ingrosat, fara a se rupe, dar picaturile se vor dezintegra exploziv in pulbere daca capatul cozii este chiar usor deteriorat.
Sticla securizata – proprietati
Sticla securizata este de aproximativ patru ori mai puternica decat sticla recoapta. Contractia mai mare a stratului interior in timpul fabricatiei, induce solicitari de compresiune pe suprafata sticlei echilibrate de de tractiune in corpul sticlei. Sticla complet temperata cu grosimea de 6 mm trebuie sa aiba aiba o compresie de suprafata minima de 69 MPa (10 000 psi), fie o compresie de margine de cel putin 67 MPa (9 700 psi).
Pentru ca aceasta sa fie considerata sticla securizata, tensiunea la compresiune a suprafetei ar trebui sa depaseasca 100 megapascali (15.000 psi). Ca urmare a stresului crescut al suprafetei, atunci cand este sparta, sticla se sparge in bucati mici rotunjite, spre deosebire de cioburi ascutite.
Tensiunile superficiale de compresie confera sticlei temperate o rezistenta sporita. Sticla recoapta nu are aproape niciun stres intern si de obicei formeaza fisuri microscopice pe suprafata sa.
Tensiunea aplicata pe sticla poate determina propagarea fisurilor care, odata inceputa, concentreaza tensiunea la varful fisurii, determinand propagarea fisurilor la viteza sunetului prin sticla. In consecinta, sticla recoapta este fragila si se rupe in bucati neregulate si ascutite. Tensiunile de compresiune de pe suprafata sticlei securizate contin defecte, impiedicand propagarea sau expansiunea acestora.
Orice taiere sau macinare trebuie facuta inainte de calire. Taierea, macinarea si impacturile puternice dupa calire vor provoca fracturarea geamului.
Modelul de deformare rezultat din temperare poate fi observat prin vizualizarea printr-un polarizator optic, cum ar fi o pereche de ochelari de soare polarizanti.
Utilizari ale sticlei securizate
Sticla securizata este utilizata atunci cand rezistenta si siguranta sunt considerente importante. Vehiculele de pasageri, de exemplu, impune aceste cerinte. Deoarece sunt lasate in aer liber, acestea sunt supuse incalzirii si racirii constante, precum si schimbarilor dramatice de temperatura pe tot parcursul anului. Mai mult, acestea trebuie sa reziste la impacturile mici cauzate de resturile rutiere, cum ar fi pietrele, precum si in cazul accidentelor rutiere.
Deoarece cioburile mari de sticla ascutite ar prezenta un pericol suplimentar si inacceptabil pentru pasageri, sticla calita este utilizata astfel incat, daca este sparta, bucatile sa fie in mare parte inofensive.
Parbrizul este produs in schimb din sticla laminata, care nu se va sparge in bucati atunci cand este spart, in timp ce geamurile laterale si parbrizul din spate sunt realizate din sticla securizata. Unele vehicule de lux mai noi au geamuri laterale laminate pentru a respecta reglementarile privind retinerea ocuparii, scopuri antifurt sau scopuri de reducere a sunetului.
Alte aplicatii tipice ale sticlei securizate includ:
- Usi de balcon
- Facilitati sportive
- Bazine de inot
- Fatade
- Usi de dus si zone de baie
- Zonele expozitionale
- Turnuri sau carcase pentru computer
- Protectii pentru ecranul telefonului mobil
- Cladiri si structuri
Sticla securizata este, de asemenea, utilizata in cladiri pentru ansambluri neincadrate (cum ar fi usile din sticla fara rama), aplicatii incarcate structural si orice alta aplicatie care ar deveni periculoasa in caz de impact uman. Codurile de constructie din Statele Unite necesita sticla securizata sau laminata in mai multe situatii, inclusiv unele luminatoare, sticla instalata langa usi si scari, ferestre mari, ferestre care se extind aproape de nivelul podelei, usi glisante, lifturi, panouri de acces pentru pompieri si sticla instalata in apropierea bazinelor de inot.
Utilizari casnice
Sticla securizata este folosita si in casa. Unele obiecte de uz casnic obisnuite care utilizeaza sticla securizata sunt usile de dus fara rame, blaturile de masa din sticla, rafturile din sticla, sticla dulapurilot si sticla pentru seminee.
Servicii alimentare
„Temperat la margine” indica faptul ca o zona limitata, cum ar fi marginea sticlei, este temperata si este populara in serviciile alimentare (in productia sticlelor ce vor contine bauturi sau a paharelor). Cu toate acestea, exista si producatori specialisti care ofera o solutie complet temperata / intarita care poate aduce beneficii sporite sub forma de rezistenta fizica si rezistenta la soc termic. In unele tari, aceste produse sunt specificate in locuri care necesita niveluri de performanta crescute sau care au cerinta unui pahar mai sigur datorita utilizarii intense.
Sticla securizata a cunoscut, de asemenea, o utilizare crescuta in baruri si pub-uri, in special in Regatul Unit si Australia, pentru a preveni folosirea sticlei sparte ca arma. Produsele din sticla calita pot fi gasite in hoteluri, baruri si restaurante pentru a creste standardele de siguranta.
Gatit si coacere
Unele forme de sticla calita sunt folosite pentru gatit si coacere. Producatorii si marcile celebre in acest sens sunt Glasslock, Pyrex, Corelle si Arc International. Acesta este si tipul de sticla utilizat pentru usile cuptoarelor.
Dispozitive cu ecran tactil
Majoritatea dispozitivelor mobile cu ecran tactil utilizeaza o forma de sticla intarita (cum ar fi Corning’s Gorilla Glass), dar exista si protectii separate pentru ecranele temperate pentru dispozitivele cu ecran tactil vandute ca accesoriu.
Sticla securizata securizata care a fost laminata de multe ori nu cade din cadru atunci cand se sparge – de obicei pentru ca s-a aplicat o pelicula anti-aschiere pe sticla.
Sticla calita poate fi fabricata din sticla recoapta printr-un proces de calire termica. Sticla este asezata pe o masa cu role, intrand apoi intr-un cuptor care o incalzeste cu mult peste temperatura de tranzitie de 564 ° C (1.047 ° F) la aproximativ 620 ° C (1.148 ° F). Sticla este apoi racita rapid cu curenti de aer fortati, in timp ce portiunea interioara ramane libera sa curga pentru o perioada scurta de timp.
Un proces alternativ de intarire chimica implica fortarea unui strat de suprafata de sticla de cel putin 0,1 mm grosime in comprimare prin schimbul de ioni al ionilor de sodiu din suprafata sticlei cu ioni de potasiu (care sunt cu 30% mai mari), prin imersia sticlei intr-o baie de azotat de potasiu topit. Intarirea chimica are ca rezultat o rezistenta crescuta in comparatie cu calirea termica si poate fi aplicata obiectelor din sticla de forme complexe.
Sticla securizata – dezavantaje
Sticla calita trebuie taiata la dimensiune sau presata pentru a se forma inainte de calire si nu poate fi refacuta odata calita. Lustruirea marginilor sau producerea gaurilor in sticla se efectueaza inainte de inceperea procesului de calire. Datorita eforturilor echilibrate din sticla, deteriorarea oricarei portiuni va duce in cele din urma la spargerea sticlei in bucati de dimensiuni miniaturale.
Geamul este cel mai susceptibil la spargere din cauza deteriorarii la marginea sa, unde tensiunea la tractiune este cea mai mare, dar se poate sparge si in cazul unui impact puternic in mijlocul geamului sau daca impactul este concentrat (de exemplu, sticla este lovita cu un varf intarit).
Utilizarea sticlei securizate poate reprezenta un risc de securitate in unele situatii, din cauza tendintei sticlei de a se sparge complet la impact puternic, mai degraba decat de a lasa cioburi in cadrul ferestrei.
Suprafata sticlei temperate prezinta unde de suprafata cauzate de contactul cu rolele de aplatizare, daca a fost formata folosind acest proces. Aceasta ondulatie este o problema semnificativa in fabricarea celulelor solare cu film subtire. Procesul de sticla “float” poate fi utilizat pentru a furniza foi cu distorsiuni reduse, cu suprafete foarte plane si paralele ca alternativa pentru diferite aplicatii de geamuri.
