Resumo das técnicas de reforço da superfície do vidro

As superfícies de vidro têm muitas vezes numerosas micro-fissuras e outros defeitos, tornando-as propensas a quebrar-se durante as aplicações práticas.As superfícies de vidro são normalmente submetidas a vários tratamentos de reforço para melhorar a sua resistência ao impactoExistem vários métodos de reforço da superfície do vidro, incluindo o temperamento (físico e químico) e o polimento (físico e químico).Vamos explorar os processos de temperação de vidro e polir a superfície.

1Temperar.

Princípio:O vidro é um material frágil, inerentemente mais adequado para resistir à compressão do que à tensão.Quando o vidro é submetido a uma carga ou impacto que o faça quebrar, é o esforço de tração excessivo numa área específica da superfície que leva à fissuração.a tensão de tração que, de outra forma, causaria a quebra do vidro pode ser parcial ou completamente neutralizada, melhorando assim a resistência e a resistência ao impacto do vidro.

Categoria:Temperamento Físico, Temperamento Químico

Temperamento Físico

Definição:O temperamento físico envolve o tratamento do vidro plano ou flutuante comum em condições de processo específicas, utilizando métodos de amortecimento ou de amortecimento a ar (aquecimento total + arrefecimento médio).

Processo:Também conhecido como vidro temperado por amortecimento, este método aquece vidro plano comum em um forno até perto de sua temperatura de amolecimento (cerca de 600 ° C).O vidro é então retirado do forno e rapidamente e uniformemente resfriado à temperatura ambiente soprando ar frio de alta pressão em ambos os lados usando vários bicos, resultando em vidro temperado.

Características:Este vidro está num estado em que o interior está sob tensão e o exterior está sob compressão.A libertação de tensão faz com que o vidro se quebre em inúmeros pequenos fragmentosEstes fragmentos não têm bordas afiadas, o que os torna menos propensos a causar ferimentos.

Tipos:Temperamento a gás, Temperamento a líquido, Temperamento a partículas, Temperamento a névoa

Fluxo do processo de produção:

• Corte de vidro bruto → pré-tratamento (corte, quebra de bordas, moagem de bordas, perfuração, lavagem, secagem) → serigrafia → temperação → instalação de fixação → inspeção final e embalagem

Equipamento de produção:

• Forno de temperação
• Grelha de ar
• Pressão de dobra

Temperamento Químico Método de Troca de Íons

Definição:A temperação química envolve a alteração da composição da superfície do vidro plano ou flutuante comum através da troca de íons, criando uma camada de estresse de compressão na superfície (troca de íons superficiais).

Processo:O vidro de silicato contendo íons metálicos alcalinos é imerso em sal de lítio fundido (Li +).Uma vez que o coeficiente de expansão do Li+ é menor do que o dos íons Na+ ou K+, a camada exterior encolhe menos que a camada interna durante o arrefecimento. Uma vez arrefecido até à temperatura ambiente, o vidro permanece num estado de tensão de tração no interior e tensão de compressão no exterior,semelhante ao vidro fisicamente temperado.

Tipos:Troca de íons de alta temperatura, troca de íons de baixa temperatura

Fluxo de processo:

• Raw Glass Inspection → Cutting → Edge Grinding → Cleaning and Drying → Low-Temperature Preheating → High-Temperature Preheating → Ion Exchange → High-Temperature Cooling → Medium-Temperature Cooling → Low-Temperature Cooling → Cleaning and Drying → Inspection → Packaging

Vantagens:

1. A resistência do vidro temperado quimicamente é comparável à do vidro temperado fisicamente, com boa estabilidade térmica, baixas temperaturas de processamento, mínima deformação,e adequação para várias espessuras e formas geométricasO equipamento necessário é simples e o produto é facilmente realizável.
2. A resistência é várias vezes maior do que o vidro comum, com resistência à curvatura de 3 a 5 vezes maior e resistência ao impacto de 5 a 10 vezes maior.

Desvantagens:Em comparação com o vidro temperado fisicamente:

1. Ciclos de produção mais longos (os tempos de troca podem ser dezenas de horas).
2. Menor eficiência e custos de produção mais elevados (os sais fundidos não podem ser reciclados e exigem uma elevada pureza).
3. Os fragmentos são semelhantes ao vidro comum, representando riscos de segurança.
4. Instabilidade de desempenho (má estabilidade química).
5. A resistência mecânica e a resistência ao impacto tendem a diminuir ao longo do tempo (também conhecido como relaxamento), com a resistência a decair rapidamente ao longo do tempo.

Aplicações:O vidro temperado quimicamente é amplamente usado para diferentes espessuras de vidro plano, vidro de parede fina e produtos de vidro em forma de garrafa, bem como para vidro resistente ao fogo.É particularmente adequado para reforçar ultra-finos, produtos de vidro de forma pequena ou complexa, uma vez que o tratamento de intercâmbio iónico não causa distorções ópticas perceptíveis.

Estudo de caso:Corning Gorilla Glass

Empresas relacionadas:

• Corning
• Vidro Asahi
• Jingbao
• Schott
• Tecnologia de lentes
• Óptica de Berna

2. Polição de superfície

Princípio:O polimento do vidro envolve a remoção de imperfeições superficiais, tais como linhas, arranhões e outros defeitos, por métodos químicos ou físicos.aumentando assim a transparência e o índice de refração do vidroAs questões essenciais da tecnologia de polimento são a precisão e a eficiência.

Categoria:Poluição física, poluição química

Poluição física

Definição:O polimento físico lisa a superfície do objeto usando métodos mecânicos.

Fluxo de processos e considerações:

1. Durante o polimento, o pó de polimento é aplicado na superfície do vidro.Assim, todas as regras e correcções aplicáveis ao moagem também se aplicam ao polimento.
2. Após a moagem, a peça de trabalho deve ser enxaguada com água morna para remover eficazmente qualquer pó de diamante aderido.onde a almofada de polimento deve corresponder à forma da superfície do vidro para garantir o atrito uniforme e um acabamento espelho brilhante.
3. Ao polir, evite usar muito pó de polir, pois isso pode fazer com que o agente de polir deslize em vez de polir.
4. Os agentes de polimento podem ser distribuídos automaticamente por uma máquina, com a quantidade determinada pelo operador com base na inspecção,O grau de polir a superfície pode variar consoante o tipo de agente de polir utilizado..

Poluição química

Definição:O polimento químico utiliza soluções químicas, tipicamente ácido fluorídrico, para polir a superfície do vidro.

Técnica 1: Método de banho de imersão

• A peça de vidro inteira é imersa no banho químico durante 2 a 3 horas e, em seguida, limpa-se a fundo.
• Este método é utilizado para polir simultaneamente os dois lados do vidro.

Técnica 2: Método de imersão unilateral

• Aplica-se uma película protetora ao lado não polido do vidro, depois coloca-se o vidro plano e a solução química é derramada sobre a superfície a uma profundidade não inferior a 3 mm,assegurando a uniformidade durante 2 ̊3 horas, seguido de uma limpeza completa.