ما هو الزجاج المقسّى

ما هو الزجاج المقسّى، والزجاج المقسّى بالكامل، والزجاج المقسّى، والزجاج المعالج بالحرارة؟

الزجاج المقسّى، والزجاج المقسّى بالكامل، والزجاج المقوى، والزجاج المعالج بالحرارة كلها مصطلحات تشير إلى نفس فئة الزجاج الآمن، ولكنها تستخدم في سياقات مختلفة حسب المنطقة أو الشركة المصنعة. تصف كل هذه المصطلحات الزجاج الذي تمت معالجته خصيصًا لتعزيز قوته وسلامته.

زجاج صلب يشير إلى الزجاج الذي تعرض لعملية معالجة حرارية محددة لزيادة قوته. يتم إنتاجه عن طريق تسخين الزجاج إلى درجات حرارة تبلغ حوالي 1,000 درجة فهرنهايت (537 درجة مئوية)، يليه تبريد سريع (يسمى التبريد). تضع هذه العملية سطح الزجاج تحت الضغط والنواة تحت الشد، مما يجعله أقوى بكثير من الزجاج العادي.

زجاج مقسى بالكامل هو مصطلح آخر يستخدم عادة لوصف الزجاج الذي خضع لعملية التلطيف الكاملة، مما أدى إلى الحصول على زجاج موحد وعالي القوة.

تشديد الزجاج يعتبر الزجاج المقسّى مرادفًا للزجاج المقسّى، ويُستخدم غالبًا في مناطق مثل المملكة المتحدة. ومثل الزجاج المقسّى، يُعالَج الزجاج المقسّى لجعله أقوى كثيرًا من الزجاج العادي ويُستخدم عادةً في تطبيقات مثل أبواب الدش ونوافذ السيارات وواجهات المباني.

الزجاج المعالج بالحرارة هو مصطلح أوسع يشير إلى أي زجاج خضع لبعض أشكال المعالجة الحرارية لتغيير خصائصه. يمكن أن يشمل ذلك التقسية، ولكنه يشمل أيضًا عمليات أخرى مثل التلدين، والتي تنطوي على تسخين الزجاج وتبريده تدريجيًا لتخفيف الضغوط الداخلية. في حين أن الزجاج المعالج بالحرارة أقوى من الزجاج غير المعالج، فقد لا يكون بالضرورة بنفس مستوى القوة مثل الزجاج المقسّى بالكامل.

عملية التقسية

تتضمن عملية المعالجة الحرارية، سواء للزجاج المقسّى أو المقسّى بالكامل أو المقسّى، التسخين والتبريد السريعين لخلق قوى ضغط على السطح وقوى شد في القلب. يتم تسخين الزجاج إلى درجات حرارة أعلى من 1,000 درجة فهرنهايت (537 درجة مئوية)، حيث يلين بالقدر الكافي للسماح بتطبيق هذه القوى.

بمجرد أن يصل الزجاج إلى درجة الحرارة المستهدفة، يتم تبريده بسرعة باستخدام نفثات من الهواء البارد في عملية تسمى التبريد. تبرد الطبقات الخارجية من الزجاج وتتصلب بشكل أسرع من الطبقات الداخلية، مما يحبس السطح تحت الضغط. يظل القلب الداخلي تحت الشد. هذا الضغط على الخارج والشد في المركز يجعل الزجاج المقسّى أقوى بأربع إلى خمس مرات من الزجاج العادي غير المعالج.

تجعل هذه القوة المتزايدة الزجاج المقسّى مقاومًا للكسر تحت الضغط العادي. ومع ذلك، عندما ينكسر، فإنه يتحطم إلى قطع صغيرة غير حادة، مما يقلل من خطر الإصابة مقارنة بالزجاج العادي، الذي يمكن أن ينكسر إلى شظايا حادة.

هل يمكن قطع الزجاج الآمن دون أن يتحطم؟

بمجرد خضوع الزجاج لعملية المعالجة الحرارية، يصبح مقاومًا للغاية للتلف الناتج عن القوى الخارجية. ومع ذلك، تأتي هذه القوة بتكلفة باهظة - لا يمكن تغيير الزجاج المقوى أو قطعه بعد معالجته بالحرارة. تجعل عملية المعالجة الحرارية الزجاج قويًا للغاية ولكنه أيضًا هش للغاية عند الحواف.

إذا تم قطع الزجاج المقسّى أو حفره أو تعديله بعد أن تم تقسيته، فقد يتسبب ذلك في تحطيم الزجاج. يحدث هذا لأن قطع الزجاج يخل بتوازن الضغوط الداخلية، مما يؤدي إلى كسر لا يمكن السيطرة عليه. لهذا السبب يجب إجراء جميع عمليات القطع أو الحفر أو تشكيل الزجاج المقسّى قبل خضوعه لعملية التقسية. بمجرد تقسية الزجاج، يجب استخدامه في شكله النهائي.

أسباب كسر الزجاج التلقائي

يعد الكسر التلقائي للزجاج المقسّى أمرًا نادرًا، ولكن يمكن أن يحدث بسبب وجود شوائب مجهرية - شوائب صغيرة عالقة في الزجاج أثناء الإنتاج. عادةً ما تكون هذه الشوائب شوائب كبريتيد النيكل، وهي عبارة عن بلورات صغيرة من كبريتيد النيكل تتشكل داخل الزجاج كمنتج ثانوي لعملية التصنيع.

تتكون شوائب كبريتيد النيكل بكميات صغيرة جدًا ويصعب اكتشافها بالعين المجردة. غالبًا ما تكون الشوائب خاملة لفترة من الوقت، وأحيانًا لسنوات بعد تركيب الزجاج. خلال هذا الوقت، يظل كبريتيد النيكل في حالة مضغوطة.

ومع ذلك، مع مرور الوقت، ومع تعرض الزجاج لتقلبات في درجات الحرارة (مثل التغيرات في الطقس أو تبريد الزجاج بعد التركيب)، يمكن أن تبدأ شوائب كبريتيد النيكل هذه في التمدد. ويخلق هذا التمدد إجهادًا داخليًا في الزجاج، وإذا تجاوز الإجهاد قوة الزجاج، فقد يتسبب في كسر الزجاج تلقائيًا.

غالبًا ما يحدث الكسر التلقائي دون تطبيق أي قوة خارجية على الزجاج، ولهذا السبب يُعتبر "تلقائيًا". يتميز نمط الكسر للزجاج المتأثر بشوائب كبريتيد النيكل بأنه مميز - غالبًا ما يكون نمط كسر على شكل فراشة أو رقم ثمانية يشير إلى فشل موحد عبر سطح الزجاج.

كيفية منع كسر الزجاج التلقائي

يمكن تقليل خطر الكسر التلقائي بسبب شوائب كبريتيد النيكل من خلال عملية تسمى نقع الحرارة. وهذه خطوة إضافية يمكن دمجها أثناء إنتاج الزجاج المقسّى.

عملية النقع بالحرارة:أثناء عملية النقع بالحرارة، يوضع الزجاج المقسّى في فرن متحكم فيه عند درجات حرارة أقل قليلاً من درجة حرارة التلطيف (حوالي 875 درجة فهرنهايت إلى 900 درجة فهرنهايت أو 468 درجة مئوية إلى 482 درجة مئوية) لفترة محددة (عادةً حوالي 1-2 ساعة). تعمل هذه العملية على تسريع تمدد أي شوائب من كبريتيد النيكل قد تكون موجودة، مما يتسبب في تحللها أو تمددها إلى نقطة حيث لم تعد قادرة على إحداث ضغط في الزجاج.

من خلال تعريض الزجاج لهذه المعالجة الحرارية المتحكم فيها، يمكن للمصنعين تحديد وإزالة ما يقرب من 95% من الزجاج الذي قد يحتوي على شوائب كامنة من كبريتيد النيكل. وفي حين أن النقع بالحرارة لا يقضي تمامًا على خطر الكسر التلقائي، فإنه يقلله بشكل كبير ويحسن السلامة العامة للزجاج.

من المهم ملاحظة أنه لا توجد عملية يمكنها القضاء تمامًا على خطر شوائب كبريتيد النيكل. لا تزال ظاهرة الكسر التلقائي نادرة، لكن النقع بالحرارة يعد احتياطًا مفيدًا لتقليل فرص حدوث مثل هذا الحدث.

HHG هو المهنية مصنع الزجاج ويتضمن مزود حلول الزجاج مجموعة من خفف من الزجاج, الزجاج الرقائقي, زجاج محكم والزجاج المحفور. مع أكثر من 20 عاما من التنمية. هناك نوعان من خطوط الإنتاج نمط الزجاج ، سطرين زجاج مصقول وخط واحد من زجاج الترميم. يتم شحن منتجاتنا بنسبة 80% إلى الخارج. جميع منتجاتنا الزجاجية تخضع لرقابة صارمة على الجودة ومعبأة بعناية في علب خشبية قوية. تأكد من حصولك على أجود أنواع الزجاج بأمان في الوقت المناسب.