Vetro temperato vs vetro rinforzato chimicamente
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Toughened glass, chemically strengthened glass, laminated glass… What's the difference? Read all about it.
Quando la maggior parte delle persone parla di vetro, lo fa come se fosse un oggetto unico. Sai, vetro! Tutti sanno cos'è e a cosa serve, giusto?
In effetti, il vetro è uno dei materiali più versatili e versatili in circolazione. Il tipo di vetro utilizzato per realizzare le vostre stoviglie, ad esempio, non è lo stesso utilizzato per i grattacieli in vetro. Applicazioni e contesti diversi richiedono diverse varietà di vetro.
Lo si vede chiaramente (senza alcun gioco di parole) quando si guarda un vetro che deve resistere a pressione, calore o condizioni meteorologiche estreme. Inutile dire che il vetro utilizzato per realizzare un flûte da champagne non è all'altezza. No, serve un vetro specializzato e adatto allo scopo.
Esistono diversi tipi di vetro che vengono prodotti per essere particolarmente resistenti. In questo articolo, ne esamineremo due: il vetro temperato (o temprato) e il vetro rinforzato chimicamente.
Entrambi questi tipi di vetro vengono lavorati in modo tale che le loro superfici esterne siano più robuste. In entrambi i casi, la superficie esterna viene compressa e la parte interna, o "nucleo", subisce una tensione di compensazione. Tuttavia, presentano strutture chimiche diverse e applicazioni diverse.
What is chemically strengthened glass?
Se stai leggendo questo articolo sul tuo smartphone, è probabile che tu stia guardando uno schermo in vetro temprato chimicamente. Il vetro temprato chimicamente può essere lavorato in modo sottile, rendendolo ideale per schermi di smartphone, fotocopiatrici e alcuni dispositivi farmaceutici.
Per i profani, il processo di produzione sembra qualcosa di fantascientifico. Una lastra di vetro ricotto viene immersa in un bagno pieno di nitrato di potassio fuso. Questo provoca un fenomeno chiamato "scambio ionico".
Gli ioni, come forse ricorderete da scuola, sono atomi o molecole dotati di carica elettrica. Gli ioni potassio nel bagno sono più grandi degli ioni sodio nel vetro. Gli ioni potassio si infilano nelle fessure del vetro, ostruendolo e rendendolo più resistente.
Come nel vetro temperato, la superficie del vetro è compressa e il nucleo è in tensione. Ma a differenza del vetro temperato – o meglio, del vetro temperato di qualità inferiore – il pannello risultante non subisce deformazioni o altre distorsioni ottiche.
Dai un'occhiata allo schermo del tuo smartphone. Potrebbe essere scheggiato o macchiato dall'uso, ma il vetro è cristallino e robusto.
Una volta prodotto, è possibile tagliare il vetro rinforzato chimicamente, ma tende a indebolire l'area entro 20 mm dal taglio. Una perdita di resistenza simile si verifica quando la superficie subisce un graffio profondo.
In che cosa il vetro rinforzato chimicamente si differenzia dal vetro temperato?
Il vetro temperato è diverso dal vetro rinforzato chimicamente sia nel processo di fabbricazione che nelle sue applicazioni.
Innanzitutto, il vetro in lavorazione deve essere più spesso per la tempra che per il rinforzo chimico. Questo a causa delle tensioni interne a cui è sottoposto il vetro durante il processo di tempra. Se è troppo sottile, il vetro rischia di frantumarsi all'interno del forno.
In secondo luogo, il vetro temperato è un tipo di vetro di sicurezza. Quando si rompe, si frantuma in piccole particelle, non in schegge frastagliate che possono causare lesioni.
Il vetro temprato chimicamente, al contrario, si rompe in lunghe schegge frastagliate, proprio come il vetro float. Per essere considerato un vetro di sicurezza, deve essere laminato.
Thirdly and finally, toughened glass can't be cut or drilled without shattering. This means the glass has to be cut to the right size
before going into the furnace. By contrast, chemically strengthened glass can be cut after processing.
Nel complesso, queste caratteristiche fanno sì che il vetro temperato venga utilizzato in contesti diversi rispetto al vetro rinforzato chimicamente. Il vetro temperato si trova spesso in ambienti industriali o in contesti in cui è richiesta una maggiore sicurezza. Lo si trova anche nei parabrezza e nelle porte doccia.
Mentre il vetro temprato chimicamente viene lavorato in un bagno chimico, il vetro temprato viene lavorato in un forno. Lì, viene sottoposto a calore intenso. Una volta uscito dal forno, viene rapidamente raffreddato o "temprato" con getti d'aria fredda.
Questo drastico sbalzo di temperatura provoca la compressione della superficie e dei bordi del vetro, dando origine a uno strato esterno estremamente resistente e a un nucleo di vetro con tensione di compensazione.
E il vetro stratificato?
Il vetro stratificato è un terzo tipo di vetro, progettato per resistere a calore, pressione e condizioni ambientali estreme. Per darvi un'idea della sua robustezza, questo è il tipo di vetro utilizzato per le vetrate in zone del mondo vulnerabili agli uragani, nonché per passerelle, scale e altri elementi architettonici progettati per essere calpestati.
È una specie di sandwich di vetro, con almeno due lastre di vetro e un interstrato di plastica al centro. Questo interstrato tiene insieme le lastre esterne e impedisce che si rompano in pezzi pericolosi.
La differenza principale tra il vetro temperato e il vetro stratificato è il modo in cui si rompe. Se si rompe una porta doccia in vetro temperato, si romperà in tanti piccoli pezzi. Ma se si cerca di rompere un parabrezza stratificato, non si frantumerà affatto. Invece, si vedrà un motivo simile a una ragnatela che si estende sulla zanzariera.
Come il vetro temperato e rinforzato chimicamente, il vetro stratificato deve le sue proprietà al processo di produzione. Le lastre vengono nastrate attorno a un interstrato di plastica, sigillate all'interno di un sacchetto di silicone caldo e messe in forno.
Il calore intenso del forno unisce gli strati. Il tempo esatto di questo processo dipende dallo spessore del vetro in questione, ma tende ad essere compreso tra le tre e le quattro ore.
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