آگهی سایت 118 گلس
آگهی سایت 118 گلس
تکنیک‌های حرارت دادن و گرمایش شیشه (بخش دوم)

تکنیک‌های حرارت دادن و گرمایش شیشه (بخش دوم)

گرمایش اولیه شامل حرارت دادن لایه‌های فیوز نشده شیشه از دمای اتاق تا کمی بالاتر از دمای کرنش شیشه است. در شیشه‌های رنگی این دما ممکن است در محدوده ۷۵۰ تا ۹۰۰ تغییر کند. در بالای نقطه کرنش، واکنش‌های فیزیکی شیشه مثل یک مایع است و در اثر گرم کردن بسیار سریع ترک نخواهد خورد.

در مرحله اول گرمایش باید شیشه را با سرعتی حرارت داد که نشکند. این سرعت به اندازه ضخیم‌ترین لایه منفرد شیشه بستگی دارد. برای لایه‌های یک هشتم اینچی این سرعت کاملا سریع است (/min ۲۰۰). لیکن، باید به تغییرات دیگر مانند خروج رطوبت، جلوگیری از حباب‌های بیش از اندازه، به تکامل رسیدن رولعابی یا میناهای فلزی، نوع کوره و غیره نیز توجه شود، که در این صورت ممکن است نیاز به کاهش سرعت گرمایش باشد. برای شروع سرعت گرمایش  ۲۵-۱۵ می‌تواند یک سرعت مناسب باشد. هنگامی که دما به نقطه کرنش رسید مرحله ۲ شروع می‌شود.

گرمایش سریع

گرمایش سریع فرآیندی است که طی آن لایه‌های شیشه فیوز نشده از دمای کرنش تا دمایی که در آن لایه‌های شیشه منفرد تا حد مطلوب فیوز شوند، حرارت داده می‌شوند. این مرحله از سیکل حرارتی، در مقایسه با مرحله گرمایش اولیه باید بسیار سریع‌تر انجام گیرد.

شیشه‌های اُپال شیری رنگ و تعدادی از شیشه‌های کلیسا در حین فرآیند پخت تمایل به متبلور شدن (تشکیل بلور بر روی سطح) دارند. می‌توان با گذر سریع از دماهای بالاتر از ۱۳۰۰ از این امر ممانعت کرد. بنابراین کوره باید دارای قدرت حرارتی کافی باشد تا بتواند به سرعت از دمای ۱۰۰۰ به دمای ۱۶۰۰ برسد. باید توجه داشت که سرعت کم در برخی از مواقع (برای مثال در هنگام سرد کردن از دمای آنیل) سودمند و در برخی مواقع کاملا زیان‌آور است. آرام گرم کردن در محدوده ۱۰۰۰ تا ۱۶۰۰ (بیش از ۴ ساعت) می‌تواند زیان‌آور باشد، زیرا در این صورت احتمال متبلور شدن برای بسیاری از شیشه‌ها بسیار بالا است. هنگامی که فیوز مورد نظر به دست آمد مرحله بعدی شروع می‌شود.

سرمایش سریع

خنک کردن شیشه فیوز شده از بالاترین دما که در طول مرحله گرمایش سریع به آن رسانده شده تا دمای آنیل کردن بهینه را سرمایش سریع می‌نامند. آرام سرد کردن کوره در این منطقه تاثیری بر روی کار ندارد. برای مقابله با تبلور، این مرحله باید با حداکثر سرعت ممکن برای کوره انجام شود. این هدف معمولا با باز کردن کوره برای ۵ تا ۱۰ دقیقه به منظور بیرون دادن سریع گرما انجام می‌شود. اگر با شیشه‌هایی کار می‌شود که به آسانی متبلور نمی‌شوند، به سرمایش سریع نیاز نیست و خنک کردن آرام‌تر قابل قبول است. هنگامی که دما به محدوده آنیلینگ رسید (تقریبا ۱۰۰۰) مرحله ۴ شروع می‌شود.

نگهداری برای آنیلینگ

نگهداری در دمای آنیلینگ، فرآیند نگه داشتن کوره در یک دمای ثابت (دمای آنیل کردن بهینه) به مدت معینی برای یک ضخامت معین از شیشه است. زمان و دمای نگهداری برای ضخامت‌های مختلف شیشه‌های فیوز شده در جدول ضمیمه در شکل ۳۸ نشان داده شده است. برای کنترل و سهولت بیشتر در این جدول از شیشه‌های با ضریب انبساط حرارتی ۹۰ استفاده شد، لیکن شیشه‌های دیگر که ترکیب سازگاری دارند نیز نتایج مشابهی ارائه می‌دهند. در حین نگهداری در دمای آنیلینگ، دو امر مهم اتفاق می‌افتد، اولا اجازه داده می‌شود تا دمای توده شیشه و دمای کفه کوره برابر شود و ثانیا هر تنشی که در اثر گرم کردن غیریکنواخت با کار مکانیکی (مانند خمیده شدن و شانه زدن) در شیشه ایجاد شده است، برطرف شود. پس از سپری شدن زمان مناسب مرحله ۵ شروع می‌شود.

سرد کردن از دمای آنیل

این محدوده از یک طرف (در قسمت بالا) به دمای آنیلینگ و از یک طرف (در قسمت پائین) به نقطه کرنش محدود می‌شود. تنها در این مرحله است که می‌توان از تشکیل تنش دائمی در قطعه نهایی جلوگیری کرد. شیشه در این منطقه به آرامی صلب می‌شود، اما هنوز به اندازه کافی صلب نیست تا مانند یک جامد عمل کند. سرعت خنک کردن در این محدوده گذرا مستقیما بر روی مقدار تنش دائمی در قطعه نهایی اثر خواهد گذاشت (جدول ضمیمه در شکل ۳۸ را برای سرعت‌های سرد کردن از دمای آنیل ملاحظه کنید).

احتیاط در این مرحله می‌تواند مفید باشد. هر قدر این مرحله آرام‌تر انجام گیرد، تنش کمتری در قطعه نهایی ایجاد خواهد شد. هنگامی که دمای شیشه به زیر دمای نقطه کرنش رسید، دیگر سرعت خنک کردن در میزان تنش قطعه نهایی اثری نخواهد داشت.

خنک کردن تا دمای اتاق

سرعت سرد کردن تا دمای اتاق باید به گونه‌ای باشد که منجر به شکست شیشه نشود. بیشترین سرعت خنک کردن مجاز برای جلوگیری از شکست بستگی به ضخامت شیشه دارد، اما عموما بسیار سریع است. بنابراین سرعت خنک کردن طبیعی کوره معمولا حتی آهسته‌تر از سرعت لازم برای قطعاتی با ضخامتی کمتر از ۵/۰ اینچ است. خنک کردن با یک سرعت کمتر بر روی تنش نهایی اثر نمی‌گذارد. عموما پس از باز گذاشتن روزنه دید یا در، به کوره اجازه داده می‌شود تا در طول شب به طور طبیعی خنک شود.

آزمایش شیشه‌ها برای تعیین محدوده آنیلینگ

اگر رنج آنیل کردن یک شیشه توسط سازنده در دسترس نباشد، می‌توان از روش خمشی برای تعیین رنج دمایی مناسب استفاده کرد. برای این امر باید مراحل زیر را انجام داد:

۱. یک نوار از شیشه با طول ۱۲ اینچ و عرض سه هشتم اینچ ببرید.

۲. نوار شیشه‌ای را بر روی دو آجر که ۱۰ اینچ از هم فاصله دارند در کوره قرار دهید. می‌توان در یک زمان بیش از چند نمونه را آزمایش کرد

۳. درجه کوره را به آرامی بالا ببرید. مرتب به آذرسنج نگاه کنید تا زمانی که دمای بالای ۹۰۰ برسد. برای دقت در آزمون سرعت گرمایش باید ۹ درجه در دقیقه باشد

۴. هنگامی که شیشه به اندازه ۵/۰ اینچ خم شد، آذرسنج را بخوانید و ۶۰ از آن کم کنید. این بالاترین حد رنج آنیل کردن است. حد پایین رنج (درست بالای نقطه کرنش) ۱۵۰ زیر بالاترین حد است. درجه آنیل کردن بهینه معمولا در وسط این رنج قرار دارد، اما باید با آزمایش تعیین شود. برای بسیاری از ورق‌های شیشه‌های تجاری قابل فیوز رنگی، محدوده آنیل کردن ۱۵۰ است، لیکن شیشه‌هایی با محدوده ۱۰۰ و ۲۰۰ نیز موجود است. در صورت امکان محدوده آنیل را مستقیما توسط سازنده به دست آورید.

اشتراک گذاری
برچسب‌ها:

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *


چهار + 3 =