что такое стекло каленое стекло
Что такое закаленное стекло и как его делают
Эксперименты по упрочнению стекла увенчались успехом еще в начале 20 века и разработанные технологии нашли свое применение в различных областях промышленности. Стекло после закалки получает новый набор качеств, сохраняя преимущества обычного стекла, чем и объясняется стабильное увеличение спроса на данную продукцию.
Что такое закалка стекла?
Закалкой стекла называют технологию обработки, включающую в себя термическое, химическое или комбинированное воздействие на материал, результатом которого становится повышение его прочностных характеристик.
Для закаливания подходит обычное (сырое) стекло. Под воздействием химикатов или нагрева с последующим быстрым охлаждением изменяются его физические свойства: во внутренних слоях появляется напряжение растяжения, а во внешних – напряжение сжатия. Благодаря упрочению материала, расширяется область его применения и повышается безопасность использования. 
Какие свойства приобретает стекло при закалке?
Закаленное стекло (сталинит) проходит более длительный технологический цикл, что повышает его стоимость. Но это вполне обосновано, поскольку закалка придает стеклу уникальные свойства:
Преимущества закаленного стекла
Закаленное стекло объединяет в себе все достоинства обычного сырого стекла и свойства, приобретенные после закалки, а именно:
ВНИМАНИЕ! Прочность на изгиб, растяжение и сжатие у закаленного стекла сопоставима с показателями стали.
При использовании сталинита в составе триплекса многократно увеличиваются его прочностные характеристики, звукоизоляция и энергосберегающие свойства. Также повышается уровень безопасности при разрушении, что обосновано тем, что между слоями каленого стекла расположен полимер, который удерживает на себе осколки, не давая им разлетаться в стороны.
У закаленного стекла есть и небольшой недостаток, а именно: после закалки его нельзя резать или сверлить – это приводит к его разрушению. Несколько иная ситуация со стеклом, упрочненным химическим путем. Стекло, прошедшее ионообменное упрочение, можно разрезать. Но следует учитывать, что область около 2 см от места реза становится менее прочной.
Технологии изготовления закаленного стекла
Закалка стекла осуществляется посредством термического или химического воздействия.
Метод термообработки
Чаще других используется термический способ закаливания, который включает в себя три последовательных этапа:
Нагрев происходит в горизонтальных или вертикальных печах, а вот для охлаждения используют различные варианты:
Закалка стекла в жидкой среде более эффективна, поскольку скорость отдачи тепла выше, чем при воздушном обдуве.
Химический метод
Альтернативным методом упрочнения стекла является ионообменный. Суть метода состоит в том, что при погружении стекла в расплав соли щелочного металла, ионы калия из расплава замещают ионы натрия с поверхностного слоя стекла. Такую процедуру проводят при температуре 420 °C, что ниже температуры отжига стекла.
После химической закалки стекло приобретает повышенную прочность, но остается опасным при разбивании, разлетаясь на острые удлиненные осколки, по форме напоминающие поплавки. Поэтому изделия, упрочненные ионообменным методом, применяют только при условии их последующего ламинирования.
Поиск наиболее эффективных методов упрочнения стекла продолжается. Ученые используют методы травления, ионного обмена и закалки в различных комбинациях, некоторые из которых показывают хорошие результаты и в перспективе могут быть использованы для массового производства.
СПРАВКА! Отжиг – один из видов термообработки стекла, который заключается в нагреве материала до температуры, при которой стекло достигает граничного состояния между твердым и вязким, после чего его медленно охлаждают. Температура отжига сырого стекла варьируется в пределах от 470 до 530 °C.
Оборудование для закалки
Выбор оборудования зависит от выбранной технологии изготовления стекла. Для наиболее распространенного способа – термической закалки – удобнее всего использовать производственную линию, включающую в себя несколько элементов:
ВНИМАНИЕ! Если закалка выступает отдельным технологическим процессом, то дополнительно понадобится моечно-сушильная машина для обеспечения чистоты сырого стекла.
Область применения
Благодаря свойствам, которое приобретает стекло после закалки, расширяется сфера его использования, в частности, сталинит: 
СПРАВКА! Посуда из сталинита обладает функциональностью и долговечностью. Яркий образец такой посуды – граненый стакан. Он не обладает изяществом бокалов, но значительно прочнее при ударах и температурном воздействии.
Как отличить закаленное стекло от обычного?
Разница между обычным и каленым стеклом очевидна при разбивании, но можно обойтись и без кардинальных методов. Для определения вида стекла испробуйте один из способов:
Можно ли закалить стекло в домашних условиях – особенности, проблемы
Без мощного специализированного оборудования достичь результатов, аналогичных закалке в условиях промышленного производства, невозможно. Но можно добиться улучшения прочностных характеристик.
Метод отпуска применяют для упрочнения стеклянной тары – стаканов, банок, бутылей, чашек. Для этого придерживаются последовательности действий:
После такой процедуры закаленным стекло не станет, но прочность и термоустойчивость изделий повысится.
ВНИМАНИЕ! Температура кипения соленой воды немного выше, чем пресной. При добавлении 40 грамм соли на литр воды, температура кипения увеличивается на 1 градус.
Встречаются рекомендации использовать для закалки плавиковую кислоту. Но без специальных навыков и защитного костюма – это небезопасная процедура. Стекло, упрочненное методом вытравливания плавиковой кислотой, действительно становится прочнее по многим параметрам, но даже при незначительном повреждении рассыпается в пыль или на множество мелких осколков. Поэтому изделие после травления нужно обязательно ламинировать.
Еще один способ связан с использованием муфельной печи. Он подойдет тем, у кого есть к ней доступ, например, работникам лабораторий. Для охлаждения изделий подойдет минеральное масло. Покупать такое оборудование для разового или нерегулярного применения нецелесообразно, так как дешевле обойдется приобретение готового изделия из сталинита.
В домашних условиях любые действия по упрочению стекла можно осуществить только с небольшими по размерам изделиями. Чтобы закалить даже обычное оконное стекло, нужно мощное профессиональное оборудование
Заключение
У закаленного стекла много преимуществ, но от обычного стекла его отличают прочность, термостойкость и безопасность. Сложность, габариты и дороговизна оборудования не рассчитаны на работу в домашних условиях. Лучший выход – обратиться в компанию, занимающуюся производством каленого стекла. Так вы получите качественную продукцию с нужными параметрами и по доступной цене.
Каленые стекла. Описание преимуществ и недостатков
Каждый взрослый человек не один раз видел каленые стекла, даже если он не догадывался, что это они. Технический прогресс не стоит на месте. Он совершенствуется год от года. Тоже самое можно сказать и про стекло.
Современные дома больших городов отличаются от своих предшественников наличием более сложных архитектурных форм, а светопропускающие конструкции занимают все больше площади фасада здания – проектировщики стремятся создавать проекты домов для обеспеченных людей, в которых бы в максимальной степени сочетались уют, комфорт и современные технические решения.
Каленые стекла применяют при возведении витрин магазинов, крыш из стекла, ограждения балконов и в ряде других, на первый взгляд не заметных повседневных конструкциях. Даже в каждом автомобиле тоже стоят закаленные стекла.
Из статьи Вы узнаете:
Достоинства.
Главное преимущество такого материала состоит в его особой прочности. По сравнению с обычным стеклом, каленое прочнее вплоть до 500%! Такие свойства стекла стали возможны благодаря применению технологии, связанной с его специальной термической обработкой. Суть ее состоит в следующем.
Стекло нагревается до жидкого состояния (температура плавления в большинстве случаев составляет порядка 900 градусов Цельсия), затем направленной струей охлажденного воздуха происходит его обработка, которая приводит к нарастанию внутренних напряжений в материале. Применяемая технология получения такого рода стекла, в конечном счете, увеличивает первоначальную стойкость материала к механическим повреждениям и создает свою, особую структуру его разрушения.
За счет прохождения всех процедур закалки стекло становится трудноразбиваемым. Если, все-таки, его и удается разбить, то оно не разлетается во все стороны как обычное, а рассыпается на мелкие кусочки, причем без острых краев. Поэтому сочетание «безопасное стекло» относят к именно закаленному виду материала, обладающему перечисленными выше свойствами.
Еще одно немаловажное достоинство закаленного стекла заключается в его устойчивости к большим перепадам температуры. По сравнению с обычным, термостойкость каленого стекла выше практически в пять раз!
[tip]Важно!
При всех приобретаемых свойствах, показатели закаленного стекла по прозрачности и по светопропусканию остаются на уровне обычного, неподверженного закалке материала.[/tip]
Недостатки.
Стоимость. Цена закаленных стекол при аналогичных размерах больше, чем стоимость стандартных. Поэтому, при ограниченном бюджете на остекление помещения пластиковыми, алюминиевыми, либо современными деревянными евроокнами, установка закаленных стекол в эти конструкции окажется неоправданной.
Невозможность дальнейшей доработки. Это скорее минус для завода, где данный вид стекла подгоняется под необходимый размер. Каленое стекло невозможно дополнительно обработать (отрезать, вырезать дополнительные отверстия и т.д.), так как сделать это не позволяет сама структура закаленного стекла.
Узорчатые, матовые, тонированные, энергосберегающие – заказать каленое стекло можно практически любого вида, все будет упираться в финансовую составляющую вопроса.
[tip]Важно!
При заказе двойного стеклопакета, для обеспечения безопасности находящихся внутри помещения людей, достаточно будет установить в него только одно каленое стекло, причем располагаться оно, согласно технологии, должно со стороны улицы.[/tip]
Фраза одного из героев культового российского фильма «Бумер» — «не мы такие, жизнь такая» — вполне соответствует суровым реалиям сегодняшнего жизненного уклада. Поэтому в настоящее время, особенно у жильцов квартир, расположенных на первых этажах, остро встает вопрос об обеспечении безопасности жилища. Помимо монтажа видеокамеры на окно и установки двери с видеонаблюдением, необходимо позаботиться и о защите оконного проема.
Закалённое стекло: свойства, закалка, плюсы и минусы, обработка
Закаленное стекло — свойства и сферы применения
С детства слово «стекло» вызывает в нашем сознании связь с чем-то непрочным, хрупким, тем, что в любой момент может разрушиться, разлететься на мельчайшие кусочки. Но прогресс не стоит на одном месте и его достижения позволяют красивым изделиям придать еще и, невиданную доселе прочность и безопасность. Новые требования в современном строительстве удовлетворяются появлением новых материалов с уникальными качествами. Одним из таких красивых, прозрачных, элегантных и в то же время очень надежных материалов для строительства стало закаленное стекло. Его вставляют в самые различные стеклянные конструкции.
Сравнительная Таблица характеристик обычного и закаленного стекла:
| Обычное стекло | Закаленное стекло | Во сколько раз | |
| Прочность на изгиб стекла | 62 Мпа | 204 Мпа | 2 — 3 |
| Ударная прочность стекла | 105 Мпа | 507 Мпа | 5 — 10 |
| Максимальная температура эксплуатации стекла | + 80 °C | + 300 °C | 3 — 4 |
| Минимальная температура эксплуатации стекла | — 65 °C | — 150 °C | 3 |
| Термостойкость стекла. Устойчивость к перепаду температуры | 180 °C | 40 °C | 4 — 5 |
Закалка стела
Закалка стекла схожа с процессом закалки стали. Стекло сначала подвергают нагреву до стадии размягчения, а потом резко охлаждают. Остывание внутренних слоев закаленного стекла вызывает остаточные, обеспечивающие механическую и термическую устойчивость, напряжения сжатия.
Прочность калённого стекла
Закалка стекла придает ему прочность и безопасность. Даже если закаленное стекло разбивается, то рассыпается на мелкие не представляющие опасности осколки, что соответствует утвержденным стандартам качества, согласно которым стекло размером 50х50 мм от удара заостренным молотком весом 75 гр., должно расколоться не менее чем на 40 осколков, а размером 100х100мм – на 160 и более.
Самыми уязвимыми и опасными участками закаленного стекла всегда являются его кромки. Именно поэтому при монтаже стеклянных конструкций, торцы закаленного стекла тщательно оберегаются от ударов и других механических воздействий.
Механическая обработка закалённого стекла
Закалённое стекло не поддаётся механической обработке. Не подлежит сверлению, резке и т.д.
Однако существую пару способов резки калёного стекла:
Основные плюсы и минусы закаленного стекла
Плюсы (достоинства)
При всех перечисленных плюсах и оптические свойства стекла прошедшего закалку остаются неизменными.
Минусы (недостатки)
Сферы применения калённого стекла:
Изделия из закаленного стекла в интерьере
Закаленное стекло пользуется огромной популярностью, поэтому если в вашем доме присутствуют вещи из этого типа стекла, то вам очень повезло.
Стекло закаленного типа называют сверхпрочным и несмотря на свою легкость оно обладает великолепной удароустойчивостью. Многие мастера отдают предпочтение именно такому стеклу и создают настоящие шедевры, которые заслуживают большого внимания. Из этой сверхпрочной стеклянной конструкции изготавливают перегородки, двери, потолки, полы, лестницы и многое другое. Все это выглядит очень стильно, модно и оригинально. Также этот вид стекла используется в автомобилестроении, медицине и т.д.
Современный интерьер получается более привлекательным и уютным благодаря бесподобным конструкциям из закаленного стекла. На самом деле абсолютно все комнаты в вашем доме можно украсить этим калеными конструкциями.
Прихожая. В прихожей, например, можно установить шкаф-купе с закаленным стеклом. Это позволит нам визуально увеличить пространство и сделать его более, комфортабельным, особенно если комната узкая.
Гостиная. Гостиная комната — это место, в которой можно установить множество предметов из конструкций закаленного стекла. Например, журнальный столик, полки, двери, тумбочки — все это подарит ощущение воздушности. Удачным решением станет декоративный стеклянный потолок, на котором можно сделать рисунок или как-то по-другому его разнообразить.
Кухня. Стеклянные кухни нынче в моде и придают особый уют и приятную атмосферу. Нужно помнить, что на кухне мы проводим ежедневно очень много времени и важно это место оформить так, чтобы в нем было приятно находиться. Полки, стол, стулья, кухонный фартук — все это и не только придают кухонной комнате безупречность и современный стиль. С такой кухней можно не переживать по поводу деформаций столов, стульев, полок ведь ни вода, ни высокая температура, ни удары не нанесут вред стеклу.
Ванная комната. В этой комнате фантазии можно разгуляться, ведь из стекла здесь можно сделать многое: двери, стены, пол, полки, раковины, душевые кабины, потолок. Разбавляя ванную комнату закаленными конструкциями можете не переживать по поводу их надежных эксплуатационных характеристиках.
Закаленное стекло кроме функциональности и долговечности, порадует эстетическими свойствами и позволит создать самые необычные и красивые предметы для любого интерьера.
Теперь ваш дом будет светлым, модным, роскошным и проводить время в нем захочется все больше.
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:
Недостатки закаленных стекол
Каленое стекло имеет один существенный минус – его нельзя обрабатывать после процедур нагрева и равномерного охлаждения.
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:
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:
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.
Стеклокерамика или закаленное стекло: преимущества, отличия и другая правда о варочных поверхностях
Содержание
Содержание
Бытует мнение, что все стекла, используемые при изготовлении варочных поверхностей, одинаковы. Так ли это на самом деле — разберем в данном материале.
Стекло уже давно используется в интерьере современной кухни. Из него делают полки для посуды, мебельные фасады и фартуки рабочей зоны. Никого не удивишь дверцей холодильника, декорированной стеклом, стеклянным фасадом вытяжки или варочной панелью, рабочая зона которой состоит из цельного листа стекла. Такие поверхности имеют отменный внешний вид и достаточно просты в уходе.
При изготовлении варочных панелей используется два типа стеклянных поверхностей, внешне неотличимых друг от друга — закаленное стекло и стеклокерамика. При всей внешней схожести, это два совершенно разных материала.
Закаленное стекло
Закаленное стекло получают из обычного стекла, произведенного промышленным способом. Технологию производства обычного стекла оставим за рамками материала, она достаточно подробно показана в следующем видео.
Сфокусируемся на технологии закалки, придающей обычному стеклу его потрясающие прочностные свойства.
Процесс закалки стекла в точности повторяет процесс закалки стали: чтобы изменить физические свойства металла и сделать его более твердым, его нужно сначала нагреть, а затем резко охладить. Закалка стекла происходит по тому же принципу. Обычное стекло нагревают до температуры 630-680 °С, после чего резко охлаждают потоками холодного воздуха до температуры, приблизительно равной 40 °С. Простая технологическая процедура в корне меняет физические свойства стекла. В верхних слоях стекла происходят изменения на уровне кристаллической решетки и образуются напряжения. Эти слои и превращают обычное стекло в закаленное. Оно имеет трехслойную структуру и обладает повышенной механической и термической прочностью.
Так, закаленное стекло способно с честью противостоять довольно сильным ударным нагрузкам. Во-вторых, оно будет достаточно гибким. Сила, которую необходимо приложить к листу стекла на изгиб, чтобы сломать его, возрастает в разы! Единственное, чего боится закаленное стекло, так это ударов в торец материала. Противостоять им оно неспособно.
Важно понимать! Закаленное стекло — готовый материал, не допускающий последующей механической обработки! Комплектующие для варочных панелей сначала адаптируют под конкретную модель (раскрой материала, сверление отверстий, шлифовка и фрезерование кромок и т. д.), а затем закаливают.
Закаленному стеклу присущи следующие преимущества:
Наиболее успешно закаленное стекло применяется при оформлении наружных панелей кухонной техники, такой как холодильники, вытяжки и т. д. Что касается варочных панелей, то основная сфера применения — газовые варочные панели и, за редким исключением, электрические варочные поверхности небольшой мощности.
Стеклокерамика
Стеклокерамика — совершенно иной материал: в нем удачно сочетаются лучшие качества стекла и керамики.
Технологический процесс производства стеклокерамических панелей выглядит следующим образом. В расплавленную стеклянную массу, разогретую до 1600 °С, вводят специальные компоненты, кардинально меняющие состав и физические свойства получаемого материала. Основная цель добавок — получение управляемого процесса кристаллизации.
Дело в том, что при остывании обычной стеклянной массы происходит неуправляемая кристаллизация материала с образованием в нем различных по размеру кристаллов.
Неоднородность массы кристаллов обуславливает повышенную хрупкость обычного стекла.
При производстве стеклокерамических поверхностей для варочных панелей применяется материал так называемой LAS-системы (Lithium, Aluminium, Silicium). Это когда в базовую массу оксида кремния (стандартное сырье для производства стекла) добавляются части оксида лития и оксида алюминия.
От количества добавок оксидов лития и алюминия зависит конечная кристалличность получаемого материала. По завершению кристаллизации стеклокерамика состоит из двух кристаллических фаз: преобладающей в материале фазы твердого раствора кварца и остаточной фазы кристаллизации стекла. Температурные коэффициенты этих фракций уравновешивают друг друга, поэтому в LAS-системе с кристалличностью 60-80 % материал имеет нулевое температурное расширение. За счет этого достигается высокая устойчивость материала к многократным резким перепадам температуры, модульное значение которых может достигать 750-1000 °С.
Стеклокерамические панели обладают низким коэффициентом теплопроводности по всей ширине поверхности, на практике это дает отсутствие нагрева плиты за пределами зоны готовки. Поверхность вне конфорок остается едва теплой.
В отличие от производства традиционных керамических изделий, при изготовлении продукции из стеклокерамики этапы прессования и спекания готовых образцов не осуществляются, поэтому стеклокерамике чуждо такое свойство, как пористость.
Готовые экземпляры обладают объединяющими два материала свойствами — прочностью керамики и герметичностью стекла.
К явным преимуществам стеклокерамики относят:
Стеклокерамике присущи и недостатки, которые следует учитывать:
Как правило, стеклокерамические поверхности используют в высокотемпературных варочных панелях, где есть непосредственный контакт горячей посуды с поверхностью плиты.
Краткие итоги
Поскольку визуально определить тип материала, установленного в конкретной модели варочной панели, невозможно, в этом вопросе лучше довериться производителю. А чтобы поверхность плиты долгое время радовала своих владельцев безупречным внешним видом — надо неукоснительно соблюдать рекомендации производителя по ее чистке и уходу, изложенные в инструкции по эксплуатации. И, конечно же, любую поверхность следует оберегать от сильных ударов.