Cum își îmbunătățește efortul de compresiune la suprafață din sticla călită rezistența la impact și șoc termic?

Tensiunea de compresiune a suprafeței din sticla călită îi sporește semnificativ rezistența atât la impact, cât și la șoc termic, făcând-o mult mai puternică și mai durabilă decât sticla necălită sau recoaptă. Iată cum funcționează:

Rezistenta la impact:
Compresia suprafeței și rezistența:
În timpul procesului de călire, sticla este încălzită la o temperatură ridicată (aproximativ 620–700°C) și apoi răcită rapid (stinsă) cu jeturi de aer rece. Această răcire rapidă face ca straturile exterioare ale sticlei să se solidifice mai repede decât straturile interioare, creând stres de compresiune pe suprafață și stres de tracțiune în interior.
Efectul rezultat: Efortul de compresiune de pe suprafață acționează ca o barieră la fisuri. Când sticla călită este lovită, efortul de compresiune ajută la prevenirea propagării fisurilor, deoarece suprafața este comprimată și este mai puțin probabil să se rupă.
Rezistența la impact: asta înseamnă sticla securizata este mult mai rezistent la rupere la impact. Chiar și atunci când se aplică forță pe suprafață, efortul de compresiune împiedică fracturarea cu ușurință a sticlei. Dacă se formează fisuri, acestea tind să fie mici și tocite, reducând riscul de rănire în comparație cu sticla tradițională, care se poate sparge în cioburi ascuțite.

Rezistenta la socul termic:
Răcire diferențială:
Procesul de călire creează o diferență de temperatură între suprafața și miezul sticlei. Suprafața se răcește și se contractă mai repede decât straturile interioare, ceea ce duce la o acumulare a tensiunii de compresiune la suprafață și a tensiunii de tracțiune în interiorul miezului.
Echilibrul stresului termic: sticla, ca majoritatea materialelor, se extinde atunci când este încălzită și se contractă când este răcită. Dacă o bucată de sticlă este expusă unei schimbări rapide de temperatură (șoc termic), straturile interioare vor să se extindă sau să se contracte mai mult decât straturile exterioare.
Compresia protejează împotriva șocurilor termice: În sticlă călită, tensiunea de suprafață de compresiune rezistă acestor forțe interne. Dacă sticla este supusă unei schimbări bruște de temperatură (de exemplu, stropirea cu apă fierbinte pe o fereastră rece), efortul de compresiune ajută la prevenirea crăpării sticlei. Tensiunea internă de întindere (care ar face în mod normal sticla mai susceptibilă la fisurare sub stres termic) este contracarată de compresia suprafeței. Acesta este motivul pentru care sticla călită poate rezista la diferențe de temperatură mult mai mari (de multe ori de 3 până la 4 ori mai mari decât cea a sticlei recoapte) fără a se crăpa.

Durabilitate generală îmbunătățită:
Combinația dintre compresia suprafeței și tensiunea internă face ca sticla călită să fie mai dura și mai rezistentă atât la stresul fizic, cât și la stres termic. Este capabil să absoarbă și să distribuie stresul mai eficient, ceea ce îl face ideal pentru utilizarea în aplicații în care rezistența la impact și capacitatea de a face față fluctuațiilor de temperatură sunt critice, cum ar fi ferestrele mașinilor, ușile cuptorului și cabinele de duș.