對于鋼化玻璃與熱彎夾層玻璃炸裂問題的探討和分析

【中玻網(wǎng)】鋼化玻璃與彎夾層玻璃是安全玻璃的較主要的形式，它被廣泛的應(yīng)用于建筑門窗幕墻、觀光廊道、護(hù)欄、各種車用門窗等領(lǐng)域，爆開問題是鋼化安全玻璃與彎夾層安全玻璃應(yīng)用所面臨的一個棘手問題，筆者以下針對鋼化玻璃與彎夾層玻璃的炸裂問題，圍繞如何采取有效的工藝處理進(jìn)行簡單的闡述。
　　
　　1鋼化玻璃的炸裂主要有以下幾個方面的原因
　　
　　玻璃的邊部和外觀質(zhì)量、產(chǎn)品設(shè)計的缺點、鋼化的工藝質(zhì)量、玻璃在安裝過程中的不當(dāng)、玻璃油墨膨脹系數(shù)的影響、玻璃中硫化鎳引起的玻璃爆開等相關(guān)因素所造成。
　　
　　1.1玻璃的邊部和外觀質(zhì)量
　　
　　玻璃的邊部質(zhì)量差存在炸口、爆邊，玻璃表面深劃傷是造成鋼化玻璃炸裂的重要因素。玻璃邊部的炸口主要表現(xiàn)為邊部出現(xiàn)縱向裂口，玻璃邊部炸口產(chǎn)生的原因主要有兩個方面，一方面是玻璃邊部受外力碰撞所產(chǎn)生的炸口，另一方面是由于玻璃的邊部磨邊質(zhì)量差，磨邊較輕，玻璃在進(jìn)行鋼化時，玻璃的前端(即出爐端)從出爐到起弧有非常大的溫度損失，應(yīng)力相對集中，容易引起玻璃邊部的微裂和炸口;爆邊主要表現(xiàn)為玻璃邊部的內(nèi)外表面出現(xiàn)貝殼狀缺損。
　　
　　為了防止由于玻璃的邊部和外觀質(zhì)量而引起的鋼化玻璃的爆開，較有效的辦法是良好的磨邊質(zhì)量，磨邊高層度要超過玻璃厚度的三分之一，對于邊部的爆邊，進(jìn)行砂紙打磨，使貝殼狀缺損過渡均勻。另外，玻璃在加工、搬運、安裝過程中，對玻璃邊部必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。再有，盡量避免玻璃表面與其他堅硬的物體碰撞、摩擦造成深劃傷。
　　
　　1.2產(chǎn)品設(shè)計的缺點
　　
　　鋼化玻璃產(chǎn)品設(shè)計存在缺點也是造成玻璃爆開炸裂的隱患，產(chǎn)品設(shè)計存在的缺點主要指的是一些開孔、開洞和挖角的玻璃，開孔或開口設(shè)計太靠近玻璃的邊部，或兩個孔和兩個開口相離的距離太近，玻璃挖角或開口部分的拐角過于尖銳，從而引起玻璃的應(yīng)力過于集中，較易引起鋼化產(chǎn)品后期使用過程中的炸裂。
　　
　　為了防止由于產(chǎn)品設(shè)計的不當(dāng)引起的鋼化玻璃的炸裂，在對玻璃上開孔、開洞、挖角部分進(jìn)行設(shè)計時，對于厚度在12mm以下的玻璃可接受的孔邊距為1.5×玻璃厚度;對于厚度在12mm以上的玻璃可接受的孔邊距為2×玻璃厚度;由于玻璃角部的應(yīng)力較為集中，孔的邊部距玻璃角部的距離不應(yīng)小于玻璃厚度的6倍;另外，為了保證鋼化玻璃具有更穩(wěn)定的性能和強(qiáng)度，實際當(dāng)中在對玻璃進(jìn)行設(shè)計時，盡量要放寬孔間距和孔邊距，拐角盡量過渡圓滑，對于這一點，鋼化玻璃的產(chǎn)品圖紙設(shè)計人員一定在清楚的掌握。
　　
　　1.3鋼化的工藝質(zhì)量
　　
　　不合理的鋼化工藝也會造成鋼化玻璃產(chǎn)品后期的爆開，由于鋼化工藝不當(dāng)引起后期玻璃出現(xiàn)爆開的因素主要有：玻璃的鋼化程度過高、玻璃的規(guī)格尺寸達(dá)到或超出鋼化爐的負(fù)荷能力。
　　
　　1.3.1玻璃的鋼化程度過高，會增加玻璃在后期使用過程中爆開的發(fā)生
　　
　　評價鋼化玻璃的鋼化程度主要從玻璃破碎后的碎塊進(jìn)行觀察。玻璃破碎后，碎塊越細(xì)說明玻璃的表面壓應(yīng)力過大，表面壓應(yīng)力過大的鋼化玻璃容易發(fā)生爆開，所以對于鋼化玻璃國家標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，要盡量避免表面壓應(yīng)力過大的玻璃。
　　
　　為了避免玻璃的鋼化程度過高，在鋼化工藝的控制中，主要針對玻璃的加熱溫度和鋼化風(fēng)壓進(jìn)行控制。玻璃的加熱溫度過高、冷卻時的風(fēng)壓過大，會造成玻璃內(nèi)部的張應(yīng)力和玻璃表面層的壓應(yīng)力過大，從而增加玻璃出現(xiàn)爆開的隱患。所以在實際的生產(chǎn)當(dāng)中，必須依據(jù)玻璃的厚度、顏色，制定出一套適合于自身設(shè)備的正確工藝參數(shù)，并對鋼化時的工藝參數(shù)的調(diào)整嚴(yán)格進(jìn)行控制。
　　
　　1.3.2玻璃的規(guī)格尺寸達(dá)到或超出鋼化爐的負(fù)荷能力
　　
　　根據(jù)筆者多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，如果玻璃的規(guī)格尺寸過大，幾乎達(dá)到或超出鋼化爐生產(chǎn)能力，這樣的玻璃在生產(chǎn)后，爆開的幾率要明顯高于正常規(guī)格的玻璃。原因主要在于以下幾個方面：玻璃規(guī)格非常大引起玻璃整體加熱不均勻，玻璃表面的不同區(qū)域存在溫差，由于溫差引起鋼化后的應(yīng)力不均;玻璃在風(fēng)冷淬火時，吹風(fēng)不均造成應(yīng)力分布不均。
　　
　　為了解決玻璃規(guī)格大鋼化后應(yīng)力分布不均引起的爆開，一方面對于大規(guī)格玻璃的生產(chǎn)，盡量選擇大規(guī)格的鋼化爐;另一方面對于幾乎達(dá)到鋼化爐生產(chǎn)能力的大規(guī)格玻璃，鋼化工藝控制的難點在于對玻璃的各個部分做到均勻加熱，和吹風(fēng)淬火均勻。所以，在工藝控制方面也要圍繞這兩點著手進(jìn)行控制：首先是均勻加熱的控制，觀察爐內(nèi)各個區(qū)域的溫度顯示，將爐內(nèi)各個區(qū)域的溫度調(diào)節(jié)一致，并開啟爐內(nèi)的加熱平衡，適當(dāng)降低加熱溫度并延長加熱的時間，上一爐玻璃出爐后不要急于進(jìn)下一爐，較好中間空一爐，待爐溫進(jìn)行恢復(fù);其次是均勻淬火吹風(fēng)的控制，檢查吹風(fēng)孔是否完全通透，特別是風(fēng)柵邊角這些平常用不到的風(fēng)柵區(qū)域，另外，將上下風(fēng)柵的的風(fēng)壓調(diào)節(jié)一致，觀察風(fēng)柵各個區(qū)域與玻璃的距離是否一致，在玻璃進(jìn)行鋼化風(fēng)冷時，盡可能的加大玻璃在鋼化吹風(fēng)時的擺動距離，并延長鋼化吹風(fēng)的時間和冷卻吹風(fēng)的時間。
　　
　　1.4原片玻璃中夾雜硫化鎳
　　
　　由硫化鎳引起的玻璃爆開，爆開后如果沒有散開，我們可以比較容易在破碎的起點找到一個“8”字形或“蝴蝶斑”碎片圖案的特征，會發(fā)現(xiàn)在“8”字形的裂紋相交處有一個較小的黑點存在。
　　
　　原片玻璃硫化鎳的來源。浮法玻璃原片中存在硫化鎳，主要來自兩個方面，一方面是浮法玻璃生產(chǎn)原料的問題，浮法玻璃的成分有石英砂(硅砂)、純堿、芒硝、白云石、長石(鉀長石、鈉長石)、石灰石、助熔劑、澄清劑、著色劑、碎玻璃等，主要在硅砂、白云石、長石中存在了微量的鎳質(zhì)成分;另一方面是由于浮法玻璃生產(chǎn)線的熔窯內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)焊接過后留下下的焊頭、焊渣，在浮法玻璃的生產(chǎn)過程中，這些焊頭與焊渣會產(chǎn)生很多鎳化合物，如果玻璃不進(jìn)行鋼化處理，浮法玻璃中鎳化合物的存在，對玻璃的外觀及性能基本上不產(chǎn)生影響，但玻璃中硫化鎳的存在卻是鋼化玻璃非常大的爆開隱患，較大地影響鋼化玻璃的使用壽命。