A fizikai temperálás mechanizmusának, előnyeinek és hátrányainak bemutatása

A kémiai temperálás az üveg szilárdságának és termikus stabilitásának növelésére szolgáló eljárás. Ez magában foglalja az üveg melegítését közel a lágyulási hőmérsékletre, majd gyors lehűtést gáz vagy folyékony közeg segítségével. A kémiai temperálásnak két elterjedt módja van: a gázközeges temperálás és a folyékony közegű temperálás.

Gáz közepes temperálás:

A gázos közepes temperálás, más néven léghűtéses temperálás, olyan módszereket foglal magában, mint a vízszintes légpárnás temperálás, a vízszintes görgős temperálás és a függőleges temperálás. Ebben a folyamatban az üveget a lágyuláspontjához közeli hőmérsékletre (körülbelül 650-700 fokra) melegítik, majd mindkét oldalról gyors levegőáramnak vetik alá, hogy gyorsan lehűtse. Ez a módszer növeli az üveg mechanikai szilárdságát és hőstabilitását. A hűtési folyamat alapvető követelménye a gyors és egyenletes hűtés az üvegen belüli feszültség egyenletes eloszlása ​​érdekében. Az egyenletes hűtés eléréséhez a hűtőberendezésnek hatékonyan kell elvezetnie a hőt, meg kell könnyítenie az esetenkénti üvegszilánkok eltávolítását, és minimálisra kell csökkentenie a zajt.

Előnyök és hátrányok:

A gázos közepes temperálásnak számos előnye van. Költséghatékony és nagy gyártási mennyiséget tesz lehetővé. Az ezzel a módszerrel előállított edzett üveg nagy mechanikai szilárdságot, hősokkállóságot (a maximális biztonságos munkahőmérséklet elérheti a 287,78 fokot) és a termikus gradiensekkel szembeni nagy ellenállást (akár 204,44 fokot is képes ellenállni). Ezenkívül a gázzal edzett, közepesen edzett üveg, ha összetörik, apró darabokra törik, csökkentve a sérülésveszélyt. Ennek a módszernek azonban bizonyos követelményei vannak az üvegvastagságra és -formára vonatkozóan (jellemzően 3 mm körüli minimális vastagság a hazai gyártású berendezéseknél). Ezenkívül lassabb a hűtési sebessége, nagyobb az energiafogyasztása, és nem alkalmas olyan alkalmazásokhoz, amelyek nagyon precíz optikai minőséget igényelnek, különösen vékony üvegeknél.

Alkalmazások:

A léghűtéses temperálást széles körben használják az autóiparban, a hajózásban és az építőiparban.

Folyékony közepes temperálás:

A folyékony közepes temperálás, más néven folyékony hűtés, az üveg lágyulási pontig történő melegítését, majd gyors hűtőközegbe merítését foglalja magában. A hűtőközeg lehet sós víz keveréke, például kálium-nitrát, nátrium-nitrát vagy ezek keveréke. Ásványi olaj is használható hűtőközegként, és adalékanyagokat, például toluolt vagy szén-tetrakloridot adhatunk az ásványolajhoz. Speciális oltóolajok vagy szilikonolajok is használhatók. Folyékony közeges temperálásnál feszültségi egyenetlenségek és az ebből adódó repedések keletkezhetnek amiatt, hogy az üvegélek először lépnek be a hűtőtartályba. A probléma megoldása érdekében az üveg folyékony közegbe való merítése előtt léghűtést vagy folyadékpermetezést alkalmazó előhűtési eljárást lehet alkalmazni. Egy másik módszer szerint az üveget vizet és szerves oldatot tartalmazó tartályba helyezik, ahol a szerves oldat a víz tetején lebeg. Amikor a felmelegített üveget a tartályba helyezik, a szerves oldat előhűti az üveget azáltal, hogy elnyeli a hő egy részét, mielőtt az gyorsan lehűl a vízben.

Előnyök és hátrányok:

A folyékony közepes temperálás számos előnnyel jár. A víz magas fajhője és magas párolgási hője miatt a hűtéshez szükséges mennyiség jelentősen csökken, ami csökkenti az energiafogyasztást és a költségeket. Ez a módszer gyors hűtést, magas biztonsági teljesítményt és minimális deformációt biztosít. Mivel azonban az üveget felmelegítés után helyezik a folyékony közegbe, a nagy üveglapok egyenetlen melegítését okozhatják, ami befolyásolhatja a minőséget és a hozamot.

Alkalmazások:

A folyékony közepes temperálás elsősorban vékony, kis felületű üvegek, például szemüvegek, LCD-képernyős üvegek, optikai műszerekben és eszközökben használt üvegek temperálására alkalmas.

Összefoglalva, a kémiai temperálási módszerek, akár gáz-, akár folyékony közeget használnak, döntő szerepet játszanak az üveg szilárdságának és hőstabilitásának növelésében. Mindegyik módszernek megvannak a maga előnyei és korlátai, így alkalmasak bizonyos alkalmazásokhoz. A gázos közepes temperálás, más néven léghűtéses temperálás költséghatékony, és széles körben használják az olyan iparágakban, mint az autóipar, a tengerészet és az építőipar. Nagy mechanikai szilárdságot és hősokkállóságot biztosít, miközben törésekor apró és biztonságosabb üvegszilánkokat termel. Ennek azonban vannak korlátai az üveg vastagsága és alakja, lassabb hűtési sebessége, nagyobb energiafogyasztása, valamint nem ideális a magas optikai minőséget igénylő alkalmazásokhoz.

Másrészt a folyékony közepes temperálás vagy folyadékhűtés olyan előnyöket kínál, mint a csökkentett energiafogyasztás, a gyors hűtés, a magas biztonsági teljesítmény és a minimális deformáció. Különösen alkalmas kis felületű vékony üvegek, például szemüvegek, LCD képernyős üvegek és optikai műszerekben használt üvegek temperálására. A hűtőközeg gondos megválasztásával és az előhűtési technikák alkalmazásával minimalizálható az egyenetlen felmelegedés és az esetleges repedések. A folyamat azonban speciális szakértelmet és folyamatirányítást igényelhet a hatékony temperálási rendszer létrehozásához.

Összességében a kémiai temperálási módszerek fokozott szilárdságot és hőstabilitást biztosítanak az üvegnek, így különféle ipari alkalmazásokhoz alkalmas. A gázközepes temperálás és a folyékony közeges temperálás közötti választás olyan tényezőktől függ, mint az edzett üveg kívánt tulajdonságai, az üveg mérete és alakja, valamint az alkalmazás speciális követelményei. Ezek a módszerek folyamatosan fejlődnek és javulnak, hozzájárulva az erősebb és biztonságosabb üvegtermékek kifejlesztéséhez számos területen.