Trong quá trình sản xuất kính phẳng, hỗn hợp silicát nung chảy được làm nguội một cách từ từ dưới các điều kiện được kiểm soát cận thận. Quy trình sản xuất kính này loại bỏ những ứng suất không mong muốn lên tấm kính, đó là sản xuất kính thường. Kính tôi an toàn được gia nhiệt tới nhiệt độ gần nóng chảy và bị làm lạnh đột ngột dưới điều kiện kiểm soát chặt chẽ được mô tả như kính được xử lý nhiệt. Quá trình xử lý nhiệt tạo ra các tác dụng ứng suất mong muốn và kết quả là kính có thêm độ cứng, độ chịu nhiệt và chịu lực tác động.
Kính được xử lý nhiệt được phân loại thành kính tôi an toàn kính tôi hoàn toàn và kính bán tôi. Theo quy định của Federal Specification Đ-G-1430B, kính tôi an toàn có lực ép bề mặt vào khoảng ít nhất 10.000 psi 1 psi = 1 pound per square inch = 70,3gr/cm2 hoặc lực ép cạnh ít nhất là 9.700 psi. Kính bán tôi có lực ép bề mặt nằm trong khoảng từ 3.000 - 10.000psi, hoặc lực ép cạnh nằm trong khoảng 5.500 - 9.700psi. Các mảnh vỡ của kính bán tôi ở mức độ chịu lực 3.500psi tương tự như mảnh vỡ của kính thường, trong khi kính bán tôi ở mức độ gần 10.000psi có mảnh vỡ vụn nhỏ giống như kính tôi nhiệt.
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.4634.703' /> |
| |
Nguyên tắc xử lý nhiệt
Tấm kính có thể bị vỡ khi bề mặt hay cạnh được đặt dưới áp lực. Dưới những tác động này, các vết rạn nhỏ vốn có trên bề mặt hay cạnh tấm kính có thể lan rộng ra thành những vết nứt lớn có thể nhìn thấy được.
Nguyên tắc cơ bản nằm trong quá trình xử lý nhiệt là tạo ra điều kiện nén cạnh và bề mặt ban đầu. Điều kiện này đạt được bằng cách gia nhiệt cho kính và sau đó làm lạnh thất nhanh. Quá trình này gây ra hiện tượng phần giữa của tấm kính tương đối nóng so với các bề mặt. Khi phần giữa tấm kính được làm mát, nó ép các bề mặt và cạnh tấm kính thành một sức nén. Các áp lực gió, đầu nhọ, nhiệt độ cao, hoặc các lực tác động khác trước tiên đều phải vượt qua được sức nén này trước khi có thể gây ra rạn nứt.
Quy trình sản xuất
Trong quá trình xử lý nhiệt, công nghệ chủ chốt là việc ứng dụng biện pháp làm nguội nhanh bằng không khí ngay khi kính được rút ra khỏi lò tôi nhiệt khoảng 650oC. Chính biện pháp tức thì và duy trì quá trình làm nguội nhanh này tạo ra sự tôi luyện. Khi các đường khí thổi từ các đường ống khi cố định, trao đổi khí hay luân chuyển vào tấm kính nóng, điều quan trọng nhất là nhiệt độ phải được đẩy ra khỏi tấm kính một cách đồng đều trên cả hai bề mặt kính việc đẩy nhiệt không đồng đều có thể gây ra hiện tượng uốn cong hoặc vênh kính và duy trì quá trình làm nguội đủ thời gian để giữ cho bề mặt kính không bị truyền nhiệt lại từ phần giữa của tấm kính. Quá trình làm nguội này sẽ ổn định khi nhiệt độ kính giảm xuống còn khoảng từ 200 - 300oC.
Có hai phương thức cơ bản trong sản xuất kính được xử lý nhiệt độ. Một phương thức là xử lý nhiệt cho tấm kính nằm ngang, cong phương thức thứ hai di chuyển kính trong lò tôi nhiệt theo chiều thẳng đứng và mỗi tấm kính được giữ bằng các chiếc kẹp kim loại.
Phương thức gia nhiệt kính nằm ngang hiện nay phổ biến hơn vì có thể gia nhiệt đồng đều trên toàn bộ tấm kính. Phương thức gia nhiệt thẳng đứng có một yếu điểm là các chiếc kẹp kim loại hấp thụ nhiệt cao hơn so với kính nên chỗ kính bị kẹp sẽ dễ vỡ khi làm nguội nhanh.
Độ chịu lực
Dưới áp lực của gió, kính tôi an toàn có thể chịu lực cao hơn bốn lần so với kính thường. Nó có thể chống lại lực xuyên thủng của đầu nhọn gấp hai lần so với kính thường khi bị vỡ. Kính tôi an toàn có thể chịu được nhiệt độ từ 100 - 150oC mà thông thường với nhiệt độ này thì kính thường có thể bị vỡ.
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.4634.704' /> |
| |
An toàn
Kính tôi an toàn được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống bởi vì đặc tính an toàn của nó. Tính an toàn ở chỗ độ chịu lực và hình dạng mảnh vỡ độc đáo. Độ chịu lực có thể chống lại áp lực của gió rất tốt, mang lại sự an toàn cho nhiều ứng dụng khác nhau. Khi kính tôi an toàn hoàn toàn bị vỡ sẽ tan ra thành những mảnh nhỏ, vô hại. Hiện tượng này gọi là mảnh vỡ hình súc sắc, giảm khả năng gây thương tích cho con người bởi vì không có cạnh sắc hay đầu nhọn nào của mảnh kính vỡ.
Kính tôi an toàn là vật liệu an toàn khi được sản xuất đạt tiêu chuẩn ANSI Z97.1 và Federal Standard CPSC 16 CFR 1201, cũng như đạt yêu cầu tiêu chuẩn của từng quốc gia về độ an toàn của kính khi kính được đưa vào ứng dụng ở những nơi có thể gây thương tích cho con người, bao gồm cửa đi, khoang buồn tắm, giếng trời, cửa bên và các cửa sổ.
Nguồn tin: Thông tin Kính xây dựng Việt Nam, số 4/2006