Atskleidžiamas fizinio grūdinimo mechanizmas ir privalumai bei trūkumai

Cheminis grūdinimas yra procesas, naudojamas stiklo stiprumui ir terminiam stabilumui padidinti. Tai apima stiklo pašildymą iki beveik minkštėjimo temperatūros, o tada greitą aušinimą naudojant dujas arba skystą terpę. Yra du paplitę cheminio grūdinimo būdai: dujinis ir skystos terpės grūdinimas.

Vidutinis dujų grūdinimas:

Vidutinis grūdinimas dujomis, taip pat žinomas kaip oro aušinimo grūdinimas, apima tokius metodus kaip horizontalusis oro pagalvės grūdinimas, horizontalus grūdinimas voleliu ir vertikalus grūdinimas. Šiame procese stiklas įkaitinamas iki temperatūros, artimos jo minkštėjimo temperatūrai (apie 650-700 laipsnį), tada iš abiejų pusių veikiamas greitas oro srautas, kad jis greitai atvėstų. Šis metodas padidina stiklo mechaninį stiprumą ir terminį stabilumą. Esminis aušinimo proceso reikalavimas yra greitas ir tolygus aušinimas, kad įtempis būtų tolygiai paskirstytas stikle. Norint pasiekti vienodą aušinimą, aušinimo įtaisas turi efektyviai išsklaidyti šilumą, palengvinti atsitiktinių stiklo šukių pašalinimą ir sumažinti triukšmą.

Privalumai ir trūkumai:

Dujų vidutinis grūdinimas turi keletą privalumų. Tai ekonomiška ir leidžia gaminti didelius gamybos kiekius. Grūdintas stiklas, pagamintas šiuo metodu, pasižymi dideliu mechaniniu stiprumu, atsparumu šiluminiams smūgiams (maksimali saugi darbinė temperatūra gali siekti 287,78 laipsnius) ir dideliu atsparumu šiluminiams gradientams (gali atlaikyti iki 204,44 laipsnių). Be to, dujinis vidutinio grūdinimo stiklas, sudužęs, suyra į mažus gabalėlius, todėl sumažėja susižeidimo rizika. Tačiau šis metodas turi tam tikrus stiklo storio ir formos reikalavimus (paprastai minimalus storis yra apie 3 mm vietinės gamybos įrangai). Jis taip pat pasižymi lėtesniu aušinimo greičiu, didesne energijos sąnauda ir netinka tais atvejais, kai reikalinga labai tiksli optinė kokybė, ypač plonam stiklui.

Programos:

Oro aušinimo grūdinimas plačiai naudojamas automobilių, jūrų ir statybos pramonėje.

Skystas vidutinis grūdinimas:

Skystos terpės grūdinimas, taip pat žinomas kaip aušinimas skysčiu, apima stiklo pašildymą iki minkštėjimo taško ir greito panardinimo į aušinimo terpę. Aušinimo terpė gali būti sūraus vandens mišinys, pavyzdžiui, kalio nitratas, natrio nitratas arba jų mišinys. Mineralinė alyva taip pat gali būti naudojama kaip aušinimo terpė, o į mineralinę alyvą galima dėti tokių priedų kaip toluenas ar anglies tetrachloridas. Taip pat gali būti naudojamos specializuotos gesinimo alyvos arba silikoninės alyvos. Grūdinant skystą terpę, įtempių nelygumai ir dėl to atsirandantys įtrūkimai gali atsirasti dėl to, kad stiklo kraštai pirmiausia patenka į aušinimo baką. Siekiant išspręsti šią problemą, prieš panardinant stiklą į skystą terpę galima atlikti išankstinį aušinimo procesą, naudojant aušinimą oru arba purškimą skysčiu. Kitas metodas apima stiklo įdėjimą į rezervuarą, kuriame yra vandens ir organinio tirpalo, kur organinis tirpalas plūduriuoja ant vandens. Kai įkaitęs stiklas dedamas į baką, organinis tirpalas iš anksto atvėsina stiklą, sugerdamas dalį šilumos, kol jis greitai atvėsęs vandenyje.

Privalumai ir trūkumai:

Skystas vidutinis grūdinimas turi keletą privalumų. Dėl didelės specifinės šilumos ir didelės vandens garavimo šilumos, vėsinimui reikalingas kiekis žymiai sumažėja, todėl sumažėja energijos sąnaudos ir sąnaudos. Šis metodas užtikrina greitą aušinimą, aukštą saugumo efektyvumą ir minimalią deformaciją. Tačiau kadangi stiklas į skystą terpę įkišamas po kaitinimo, dideli stiklo lakštai gali kaitinti netolygiai, o tai gali turėti įtakos kokybei ir išeigai.

Programos:

Skystas vidutinis grūdinimas visų pirma tinka ploniems mažo paviršiaus ploto akiniams, tokiems kaip akiniai, skystųjų kristalų ekranų stiklai, optiniuose prietaisuose ir prietaisuose naudojamam stiklui, grūdinti.

Apibendrinant galima pasakyti, kad cheminio grūdinimo metodai, naudojant dujas ar skystas terpes, atlieka lemiamą vaidmenį didinant stiklo stiprumą ir terminį stabilumą. Kiekvienas metodas turi savo privalumų ir apribojimų, todėl tinka tam tikroms reikmėms. Vidutinis dujų grūdinimas, taip pat žinomas kaip oro aušinimo grūdinimas, yra ekonomiškas ir plačiai naudojamas tokiose pramonės šakose kaip automobilių, jūrų ir statybos. Jis užtikrina didelį mechaninį stiprumą ir atsparumą šiluminiams smūgiams, o lūžus gamina mažus ir saugesnius stiklo šukes. Tačiau jis turi apribojimų dėl stiklo storio ir formos, lėtesnio aušinimo greičio, didesnio energijos suvartojimo ir nėra idealus taikymui, kuriam reikalinga aukšta optinė kokybė.

Kita vertus, skystos terpės grūdinimas arba aušinimas skysčiu suteikia tokių pranašumų kaip mažesnės energijos sąnaudos, greitas aušinimas, didelis saugumas ir minimali deformacija. Jis ypač tinka mažo paviršiaus ploto ploniems akiniams, pvz., akiniams, LCD ekrano stiklams ir optiniams instrumentams naudojamam stiklui, grūdinti. Kruopščiai parinkus aušinimo terpę ir taikant išankstinio aušinimo būdus, galima sumažinti netolygų kaitinimą ir galimus įtrūkimus. Tačiau norint sukurti veiksmingą grūdinimo sistemą, procesui gali prireikti specialių žinių ir proceso kontrolės.

Apskritai cheminio grūdinimo metodai užtikrina didesnį stiklo stiprumą ir terminį stabilumą, todėl jis tinkamas įvairiems pramoniniams tikslams. Pasirinkimas tarp dujinio vidutinio grūdinimo ir skysto vidutinio grūdinimo priklauso nuo tokių veiksnių kaip norimos grūdinto stiklo savybės, stiklo dydis ir forma bei specifiniai pritaikymo reikalavimai. Šie metodai toliau tobulinami ir tobulinami, prisidedant prie tvirtesnių ir saugesnių stiklo gaminių kūrimo daugelyje sričių.