Термоупрочненное стекло что это
Термообработанное стекло
Стекла могут быть термически обработаны для улучшения их стойкости к механическим нагрузкам и термическому шоку.
Существует три типа термообработанных стекол:
При этом разные методы термической обработки придают стеклам разные свойства. Например, закаленное стекло и закаленное стекло, прошедшее термовыдержку, могут считаться безопасными, так как при его разрушении образуются мелкие притупленные осколки. Термоупрочненое стекло разрушается на большие острые осколки, поэтому безопасным оно считаться не может.
Метод термоупрочнения аналогичен закалке и заключается в контролируемом нагреве и охлаждении исходного стекла, формирующем напряженное состояние сжатия на поверхности стекла.
Термической закалке без потери характеристик могут быть подвергнуты различные виды стекол, в том числе и стекла с особыми функциями, как, например, энергоэффективные и солнцезащитные стекла (Planibel, Stopsol, Sunergy), узорчатые декоративные стекла (Imagin) и др. Термоупрочнению могут подвергаться также некоторые виды стекол с магнетронным покрытием также могут подвергаться термоупрочнению; кроме того, термоупрочнение может сочетаться с трафаретной печатью и нанесением эмали. После термоупрочнения стекло нельзя обрабатывать, в том числе резать и сверлить.
Термоупрочненные стекла не подвержены самопроизвольному самопроизвольному разрушению, вызванному присутствием никель-сульфидных включений, поэтому не нуждаются в последующей термовыдержке.
Процесс термоупрочнения приводит к появлению на поверхности стекла оптических искажений, вызванных небольшим прогибом.
Термоупрочненное стекло используется в одинарном остеклении, стеклопакетах и многослойном стекле в первую очередь там, где:
Как и термоупрочненное стекло, закаленное стекло подвергается термической обработке методом контролируемого нагрева и охлаждения стекла, формирующем напряженное состояние сжатия на поверхности стекла.
Закаленное стекло может использоваться в одинарном остеклении, стеклопакетах и многослойном стекле там, где необходимы:
Закаленное стекло может самопроизвольно разрушаться из-за присутствии сульфида никеля, поэтому таким стеклам необходима термовыдержка.
Процесс закалки создает на поверхности стекла оптические искажения, вызванные небольшим прогибом стекла, что чаще бывает заметно на стеклах с покрытием. Закаленному стекла также присуща анизотропия: при естественном освещении преломляющие свойства изменяются от точки к точке, в результате чего на поверхности стекла может появиться радужная интерференционная картина, т.н. «шкура леопарда».
Закаленное стекло обладает высокой стойкостью к термическим напряжениям и может выдерживать перепады температур до 200°С. Кроме того, закаленное стекло гораздо прочнее не только простого стекла, но и термоупрочненных стекол: прочность на изгиб закаленных стекол почти в 2 раза превышает аналогичный показатель термоупрочненных стекол.
Закаленные стекла, прошедшие термовыдержку
Закаленные стекла, прошедшие термовыдержку, сначала подвергаются закалке, а затем помещаются в камеру, где они подвергаются специальному циклу нагрева, в результате которого часть стекол, имеющих разрушающие включения или примеси, самопроизвольно разрушаются. Этот процесс называется термовыдержкой (HST).
Закаленное стекло, прошедшее термовыдержку, может использоваться в одинарном остеклении, стеклопакетах и многослойном стекле там, где требуются:
Свойства и характеристики закаленного стекла, прошедшего термовыдержку, аналогичны свойствам и характеристикам закаленного стекла с той разницей, что закаленные стекла, прошедшие термовыдержку, практически не подвержены риску самопроизвольного саморазрушения. Причина в том, что стекло может содержать никель-сульфидные включения, размер которых варьируется от нескольких микрон до нескольких миллиметров. Эти включения имеют специфическую кристаллическую структуру, различную при низких (большой размер частиц) и высоких (меньший размер частиц) температурах. В случае закаленного стекла частицы никель-сульфида приобретают стабильную высокотемпературную структуру, когда стекло нагревается до 650°С. Быстрое охлаждение, которое является частью процесса закалки, не дает частицам никель-сульфида достаточно времени, чтобы приобрести стабильную низкотемпературную структуру до затвердевания стекла. С течением времени никель-сульфидные включения увеличиваются в объеме, что становится причиной самопроизвольного разрушения закаленных стекол уже после их установки в конструкцию. Для того, чтобы снизить риск самопроизвольного разрушения, закаленные стекла подвергаются процессу термовыдержки, то есть выдерживаются на протяжении определенного времени в камере при повышенной температуре, воздействующей при повышенной температуре на никель-сульфидные включения. Все стекла, подверженные риску разрушения, из-за перекристаллизации частиц никель-сульфида обязательно будут разрушены в процессе термовыдержки.
Термоупрочненное стекло что это
Heat strengthened glass. Specifications
Дата введения 2016-04-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Институт стекла» (ТК 41 «Стекло»)
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2014 г. N 72-П)
За принятие проголосовали
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Беларусь
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 мая 2015 г. N 352-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33087-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2016 г.
5 Настоящий стандарт соответствует следующим европейским региональным стандартам*:
1 Область применения
Стекло допускается применять как составляющий элемент сложной конструкции, а также для других целей в соответствии со своими техническими характеристиками.
Настоящий стандарт может быть также применен при проведении сертификационных испытаний и для целей оценки соответствия.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие положения
ГОСТ 12.3.009-76 Система стандартов безопасности труда. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация
ГОСТ 111-2014 Стекло листовое бесцветное. Технические условия
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 5533-2013 Стекло узорчатое. Технические условия
ГОСТ 20403-75 Резина. Метод определения твердости в международных единицах (от 30 до 100 IRHD)
ГОСТ 25535-2013 Стекло и изделия из него. Методы определения термостойкости
ГОСТ 26302-93 Стекло. Методы определения коэффициентов направленного пропускания и отражения света
ГОСТ 30733-2014 Стекло с низкоэмиссионным твердым покрытием. Технические условия
ГОСТ 31364-2014 Стекло с низкоэмиссионным мягким покрытием. Технические условия
ГОСТ 32361-2013 Стекло и изделия из него. Пороки. Термины и определения
ГОСТ 32529-2013 Стекло и изделия из него. Правила приемки
ГОСТ 32530-2013 Стекло и изделия из него. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 32539-2013 Стекло и изделия из него. Термины и определения
ГОСТ 32557-2013 Стекло и изделия из него. Методы контроля геометрических параметров и показателей внешнего вида
ГОСТ 32997-2014 Стекло листовое, окрашенное в массе. Общие технические условия
ГОСТ 33002-2014 Стекло и изделия из него. Методы определения механических свойств. Испытания на характер разрушения
ГОСТ 33003-2014 Стекло и изделия из него. Методы определения оптических искажений
ГОСТ 33004-2014 Стекло и изделия из него. Характеристики. Термины и определения
ГОСТ 33017-2014 Стекло с солнцезащитным или декоративным твердым покрытием. Технические условия
ГОСТ 33086-2014 Стекло с солнцезащитным или декоративным мягким покрытием. Технические условия
ГОСТ EN 410-2014 Стекло и изделия из него. Методы определения оптических характеристик. Определение световых и солнечных характеристик
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 32539, ГОСТ 32361, ГОСТ 33004, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 отклонение от плоскостности (общее): Наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости (прямой) в пределах нормируемого участка.
3.2 локальное отклонение от плоскостности: Отклонение от плоскостности, измеренное на длине 300 мм.
3.3 радужные пятна: Небольшие отдельные участки поверхности стекла, которые представляют зоны напряжений в термоупрочненных стеклах и которые за счет двойного лучепреломления видны под определенным углом обзора.
, (1)
— масса осколка стекла, г;
4 Основные параметры и размеры
4.1 Стекло изготавливают в соответствии с требованиями настоящего стандарта по конструкторской и технологической документации, утвержденной в установленном порядке.
4.2 Для изготовления термоупрочненных стекол используют стекла, указанные в таблице 1.
Закаленные и термически упрочненные стекла: допуски на искривления
Чтобы увеличить прочность стекол и их степень безопасности их подвергают специальным видам термической обработки. Различают два типа термически обработанных стекол:
Стандарты и термины
Для закаленных стекол европейский стандарт EN 12150 применяет термин «thermally toughened glass», а американский стандарт ASTM C1048 – «full tempered glass». Разработанный на основе EN 12150 российский стандарт ГОСТ Р 54162-2010 применяет в английской версии названия сокращенное американское название: «tempered glass». Действует также межгосударственный стандарт на закаленные стекла ГОСТ 30698-2014, который также разработан на основе EN 12150, и, по существу, дублирует ГОСТ Р 54162-2010.
Термически упрочненные стекла европейский стандарт EN 1863 называет «heat strengthened glass», а американский стандарт ASTM C1048 – «heat-strengthened glass» (через дефис). Российский стандарт на термически упрочненные стекла ГОСТ 33087-2014 разработан на основе EN 1863.
Закаленные стекла
Закаленные стекла имеют более высокую прочность и сопротивление термическим нагрузкам, чем термически упрочненные стекла. Их стойкость к ударным нагрузкам в 4-5 раз выше, чем у обычных стекол без термической обработки. В случае разрушения закаленные стекла разрушаются с освобождением большого количества энергии в виде мелких округлых кусочков (рисунок 1). Такой характер разрушения снижает риск тех, кто находится в это время рядом. Поэтому эти стекла считаются безопасными.
Рисунок 1 – Характер разрушения закаленных стекол [1]
Термически упрочненные стекла
Термически упрочненные стекла также обеспечивают более высокое сопротивление термическим и механическим нагрузкам по сравнению с обычными стеклами. Эти стекла приблизительно в два раза прочнее по сравнению с термически необработанными стеклами. В случае разрушения термически упрочненные стекла разбиваются на большие куски, так как при этом выделяется намного меньше механической энергии (рисунок 2). Это связано с тем, что в ходе термической обработки эти стекла подвергаются меньшим напряжениям по сравнению с закаленными стеклами. Когда термически упрочненное стекло разбивается, оно, как правило, остается на своем месте в раме окна или в герметике по периметру фасадного проема. Термически упрочненные стекла сами по себе не являются безопасными, но широко применяются в безопасных многослойных стеклах.
Рисунок 2 – Характер разрушения термически упрочненных стекол [1]
Термическая обработка стекол в закалочной печи
Термическая обработка стекол происходит следующим образом:
Термическая обработка стекол и искривление изображений
Обычно стекло, установленное в строительной конструкции, подвергается различного рода нагрузкам, которые могут вызывать искажения объекта, которые мы видим сквозь стекло или отображения этого объекта с стекле. Эти искажения определяются как изменение формы, ориентации или расположения исходного объекта. Факторы, которые могут вызывать эти искажения, включают следующие:
Ниже будет рассмотрено влияние термической обработки стекол на искривление оптических объектов.
О влиянии изменения погодных условий – температуры воздуха и атмосферного давления – на оптические искажения стекол стеклопакетов см. здесь.
Следы от роликов печи
В печи для закалки стекол стекло размягчается до около 600 ºС. Во время обработки в печи, стекло находится в постоянном циклическом возратно-поступательном движении на керамических роликах. В результате, при проходе через печь стекло в той или иной мере принимает форму этих роликов, что и вызывает заметные волнистые искривления стекла на большинстве изделий из термически обработанного стекла, в том числе, на стеклопакетах (рисунок 3).
Рисунок 3 – Оптические искривления от следов роликов закалочной печи
на закаленных стеклах стеклопакетов [2]
Локальное отклонение от прямолинейности закаленного стекла без покрытия на длине 300 мм не должно превышать (рисунок 4):
Производители стекол способны снижать эти локальные отклонения от воздействия роликов закалочной печи до 0,13 мм [1].
Требования по локальному отклонению от прямолинейности термически упрочненного стекла без покрытия на длине 300 мм более жесткие, чем для закаленных стекол: оно не должно превышать 0,3 мм;
Рисунок 4 – Общий и локальный прогибы стекла:
1 – общий прогиб листа стекла;
2 – ширина, высота или диагональ листа стекла;
3 – локальный прогиб (след ролика);
Общий прогиб стекла
Термически обработанные стекла обычно имеют различного рода отклонения от плоскостности. В зависимости от размера, толщины и типа стекла, оно может иметь прогиб вдоль длины и ширины, а также иметь коробление в центре.
Общее отклонение от плоскостности закаленного стекла без покрытия не должно превышать (см. рисунок 4):
Термически упрочненные стекла в многослойных стеклах
Многослойные стекла иногда называют ламинированными, а также триплексами. Их изготавливают из двух или более стекол с размещением между ними специальной пленки. Всю эту «конструкцию» склеивают вместе при повышенных температуре и давлении в специальном автоклаве.
Многослойные стекла являются безопасными, так как при их разрушении фрагменты стекла остаются приклеенными к пленке, что снижает риск повреждения для людей.
Многослойные стекла могут изготавливаться как из обычных отожженных стекол, так и из термически упрочненных стекол. Применение в многослойных стеклах термически упрочненных стекол имеет следующие преимущества:
Термически упрочненные стекла привносят в многослойные стекла характерные для них оптические искажения, такие как следы от роликов закалочной печи. Однако эти искажения имеют намного менее заметный характер, чем для закаленных стекол. Особенность конструкции многослойных стекол может давать новый тип оптических искажений: эффект линзы в местах утолщения пленки или непараллельности двух стекол.
Полезная информация о применении термически обработанных стекол
Рисунок 5 – Рекомендуемая ориентация стекол в закалочной печи [3]
1. Glass Heat Treatment – Материалы фирмы MULTIVER Ltd, 2017
2. Roller Wave Distortion – Definition, Causes and a Novel Approach to Accurate,
On-line Measurement / Mark Abbott & John Madocks, Applied Process Technologies, Inc., 2017
3. Standard Guidelines and Tolerances – MKH-001 REV. L, материалы фирмы Cristacurva, 2017
Подробнее узнать о навесных вентилируемых фасадах вы можете тут.
ООО «Алюком»
г. Москва, ул. Нагатинская, д. 16, стр. 9, офис 2-5
Тел.: +7 (495) 268 0444
E-mail: info@alucom.ru
Производство и склад: Калужская обл., г. Малоярославец, ул. Калужская, 64.
Термоупрочнённое стекло
Российская Стекольная Компания изготавливает термоупрочнённое стекло, применяемое в архитектурном остеклении для обеспечения дополнительной прочности по отношению к ветровым и снеговым нагрузкам, термическому напряжению. Технологические возможности компании позволяют изготавливать термоупрочнённые стекла джамбо-формата.
Термоупрочнённое стекло более стойкое к механическим и температурным нагрузкам, чем обычное полированное и выдерживает разницу температур приблизительно до 100°C.
Применение:
Термоупрочненное стекло используется в случаях, когда мелкофракционное разрушение закаленного стекла не допустимо.
Термоупрочненное стекло при разрушении разбивается на большие осколки, которые удерживаются в раме и не выпадают в отличие от закаленного стекла.
Одинарное остекление
В составе многослойного стекла (триплекса)
В составе стеклопакета
Гнутое термоупрочнённое стекло
Тип стекла
Мин.размер
Макс.размер
полированное стекло марки М1
Термоупрочнению могут быть подвергнуты все виды флоат-стекла, стёкла, окрашенные в массе, стёкла с твердым пиролитическим покрытием, а также некоторые виды стёкол с магнетронным покрытием:
Производства AGC с присутствующей в названии стекла буквы «Т» (TopN+T, Energy NT, StoprayT).
Производства Guardian с присутствующей в названии стекла «HT-Version», а также все стёкла SunGuard Solar, SunGuard High Performance.
Производства Pilkington с присутствующей в названии стекла «Pro-T» (Optitherm, Suncool).
* Для более полной информации консультируйтесь с нашими специалистами.
Технология производства:
1. Входной контроль материалов и комплектующих изделий
2. Термоупрочненное стекло производства ЗАО «РСК» изготавливается в соответствии с ГОСТ 33087-2014, что подтверждено Сертификатами соответствия и Протоколами испытаний на выпускаемую продукцию.
3. Соответствие системы менеджмента качества международному стандарту ISO 9001:2008.
Термоупрочненное стекло
Термоупрочненное стекло имеет как минимум в два раза большую прочность и устойчивость (при тех же размерах и толщинах) к разрушению от ветровых нагрузок или термического напряжения по сравнению с отожженным стеклом. Необходимая термообработка обычно приводит к некоторой деформации по сравнению с отожженным стеклом.
Термоупрочненное стекло – это полузакаленное стекло, которое сохраняет обычные свойства обычного флоат-стекла. Было усиленно термически за счет сжатия поверхности от 2700 до 4000 кг на квадратный дюйм по сравнению с диапазоном от 51000 до 9 кг на квадратный дюйм в случае полностью закаленного стекла. Он добавляет стеклу прочности, ограничивая изменение его характеристик разрушения. В процессе охлаждения поверхность стекла находится в состоянии сильного сжатия, а центральная сердцевина – в состоянии компенсирующего напряжения.
Однако термоупрочненное стекло не является безопасным стеклом, как это определено строительными нормами. Оно предназначено для общего остекления и обычно выбирается для коммерческих применений, где требуется дополнительная прочность, чтобы выдерживать ветровую нагрузку и термическое напряжение, но прочность закаленного стекла не является необходимой или требуется нормами строительной безопасности.
Характеристики
Термоупрочненное стекло обеспечивает необходимую устойчивость к тепловому стрессу, связанному с такими высокоэффективными материалами остекления, как тонированное стекло, отражающее стекло и стекло Low-E. Он также обеспечивает необходимую устойчивость к перегреву при использовании стеклопакетов.
За исключением характеристик прочности и разрушения, термоупрочненное стекло сохраняет обычные свойства отожженного стекла, включая химическую стойкость, твердость, расширение и деформацию.
Однако термоупрочненное стекло трудно разбить по сравнению с обычным отожженным стеклом, но, в отличие от закаленного безопасного стекла, оно обычно разбивается от края до края и разбивается на фрагменты.