Vidrio tratado térmicamente:
Resistente al calor frente a templado
El vidrio tratado térmicamente se produce calentando los paneles de vidrio a más de 1100 °F o 600 °C y luego enfriándolos rápidamente, creando un perfil de estrés permanente que mejora su resistencia y resistencia al choque térmico. Este tipo de vidrio se utiliza comúnmente en aplicaciones que requieren mayor resistencia y seguridad, como proyectos arquitectónicos y vidrio de seguridad.
- ¿Qué es el vidrio tratado térmicamente?
- ¿Cómo se fabrica el vidrio tratado térmicamente?
- ¿Cuáles son las diferencias entre el vidrio templado y el termoendurecido?
- ¿Cuáles son las dimensiones máxima y mínima para el vidrio tratado térmicamente?
- Rotura espontánea y prueba de remojo térmico
- ¿Cuáles son las aplicaciones para el vidrio tratado térmicamente?
- Calidad visual del vidrio tratado térmicamente
- ¿Cuáles son los estándares aplicables para el vidrio tratado térmicamente?
- Soporte técnico
¿Qué es el vidrio tratado térmicamente?
El vidrio producido a partir del proceso de flotado se conoce como vidrio flotado o vidrio recocido. En aplicaciones arquitectónicas, el vidrio recocido a menudo proporciona una resistencia limitada para resistir las cargas aplicadas y es incapaz de satisfacer los requisitos de seguridad de los códigos de construcción locales. Por lo tanto, el vidrio tratado térmicamente es a menudo la opción para aplicaciones en las que se requiere una mayor resistencia y seguridad. Hay esencialmente dos tipos de vidrio tratado térmicamente:
- Vidrio termoendurecido
- Vidrio totalmente templado, también llamado vidrio templado
¿Cómo se fabrica el vidrio tratado térmicamente?
El proceso comienza con paneles de vidrio, ya limpios y preprocesados (corte a medida, borde procesado, potencialmente perforado), que se calientan uniformemente mientras se mueven hacia adelante y hacia atrás en un horno de templado a más de 1100 °F o 600 °C.
Una vez que el vidrio ha alcanzado la temperatura requerida, se transfiere a la zona de refrigeración. Allí, el vidrio se enfría rápidamente o, en otras palabras, se apaga expulsando aire frío a través de las boquillas y la alta presión.
Este “apretado” hace que la superficie del vidrio se enfríe más rápido que el núcleo del vidrio. Esto crea un perfil de tensión permanente en el vidrio con compresión en la superficie y tensión en el núcleo. La intensidad de la velocidad de enfriamiento define el nivel de tensión de compresión de la superficie.
La tensión de compresión en las superficies proporciona al vidrio tratado térmicamente una mayor resistencia a la tracción que el vidrio recocido, lo que da como resultado una mayor durabilidad mecánica y resistencia al choque térmico.
¿Produce Guardian vidrio tratado térmicamente?
No producimos vidrio tratado térmicamente, pero trabajamos con una red de fabricantes y procesadores de vidrio que pueden templar o fortalecer térmicamente nuestro vidrio, incluidos nuestros productos de alto rendimiento y baja emisividad con recubrimientos tratables térmicamente. Puede encontrar información sobre la tratabilidad térmica de un producto en su página dedicada, en “Información del producto: Opciones de fabricación”.
¿Cuáles son las diferencias entre el vidrio templado y el termoendurecido?
Resistencia del vidrio
El vidrio totalmente templado se enfría con la máxima presión de enfriamiento, mientras que el vidrio termoendurecido se enfría más lentamente. Una mayor velocidad de enfriamiento conduce a una mayor tensión superficial. Por lo tanto, el vidrio totalmente templado tiene una mayor resistencia que el vidrio termoendurecido:
- El vidrio termoendurecido tiene entre 1,5 y 2 veces la resistencia al estrés mecánico y térmico del vidrio recocido del mismo grosor.
- El vidrio totalmente templado tiene de 3 a 4 veces la resistencia mecánica y la resistencia al estrés térmico del vidrio recocido de igual espesor.
Patrón de rotura
El vidrio termoendurecido no se considera vidrio de seguridad porque se rompe en piezas grandes con bordes afilados. Por otro lado, debido a esta fragmentación específica, el vidrio suele permanecer en el marco cuando se rompe, lo que ayuda a reducir las caídas de fragmentos y proporciona tiempo para la sustitución del vidrio.
El vidrio totalmente templado producido de acuerdo con las normas de seguridad y etiquetado en consecuencia, se considera vidrio de seguridad. Cuando se rompe, se rompe en trozos pequeños y es menos probable que cause lesiones graves debido a una pieza de vidrio afilada que el vidrio recocido o termoendurecido.
Aparte de las características de resistencia y rotura, el vidrio tratado térmicamente conserva las propiedades normales del vidrio recocido, incluida la resistencia química, la dureza, la expansión y la desviación.
¿Cuáles son las dimensiones máxima y mínima para el vidrio tratado térmicamente?
Las dimensiones máxima y mínima del vidrio tratado térmicamente dependen de varios parámetros, incluido el tamaño máximo disponible del fabricante de vidrio (que se puede encontrar en nuestras páginas de productos en “Información del producto - Tamaño máximo”) y, lo que es más importante, las instalaciones de templado del fabricante/procesador de vidrio.
Consideración importante: la orientación de los paneles de vidrio en la línea de templado es crucial debido al efecto de las ondas de rodillo, lo que hace que sea esencial identificar claramente el ancho del vidrio para lograr una orientación horizontal coherente a través de una fachada acristalada.
Puede ponerse en contacto con nosotros para discutir los requisitos específicos de su proyecto y obtener orientación sobre qué fabricante/procesador puede ayudarle a alcanzar sus objetivos de diseño.
Rotura espontánea y prueba de remojo térmico
El vidrio totalmente templado es más propenso a la rotura espontánea debido a inclusiones que el vidrio recocido o termoendurecido. Se ha descubierto que ciertos tipos de inclusiones que pueden producirse durante el proceso de fabricación del vidrio causan rotura espontánea. Una de estas inclusiones es el sulfuro de níquel, que puede minimizarse pero no eliminarse completamente.
En situaciones en las que la rotura espontánea debida a la inclusión de sulfuro de níquel es una preocupación, se debe considerar encarecidamente una alternativa como el vidrio termoendurecido o el vidrio templado empapado en calor.
Prueba de calor-remojo
Para minimizar los riesgos de rotura espontánea por sulfuro de níquel (NiS) u otras inclusiones críticas, se puede realizar una prueba de remojo térmico. El proceso implica colocar el vidrio totalmente templado dentro de una cámara y elevar la temperatura a aproximadamente 290 oC o 550 oF durante al menos dos horas para acelerar la expansión del sulfuro de níquel. Esto puede hacer que el vidrio que contiene inclusiones críticas de sulfuro de níquel se rompa en la cámara de remojo térmico, reduciendo así el riesgo de posible rotura del campo.
El proceso de remojo térmico no es 100 % eficaz para eliminar el riesgo de rotura espontánea.
La norma actual disponible en todo el mundo sobre la prueba de remojo térmico es la norma europea EN 14179. En Europa, todo el vidrio que haya pasado la prueba de remojo térmico debe marcarse visiblemente con la etiqueta “vidrio templado empapado térmicamente”.
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¿Cuáles son las aplicaciones para el vidrio tratado térmicamente?
El vidrio termoendurecido se recomienda comúnmente para aplicaciones sin requisitos de seguridad, pero que están sujetas a un elevado estrés térmico y cargas mecánicas. Además de una mayor resistencia, la retención del marco es un beneficio del uso de vidrio termoendurecido. Otra ventaja del vidrio termoendurecido es que cuando se utiliza en vidrio laminado, el vidrio laminado proporciona una capacidad de carga residual mucho mayor, lo que significa que el vidrio permanece en la forma después de la rotura.
El vidrio totalmente templado se utiliza comúnmente para aplicaciones con cargas de diseño estructural extremas y donde el estrés térmico es mayor que el que puede resistir el vidrio termoendurecido. Muchas regiones lo utilizan para cumplir con los requisitos de vidrio de seguridad de acuerdo con los códigos aplicables. Estas aplicaciones incluyen puertas, áreas con acceso a recintos públicos y de piscina/ducha.
Calidad visual del vidrio tratado térmicamente
Aunque el proceso de tratamiento térmico puede aumentar la resistencia del vidrio, puede afectar a su calidad visual.
Ondas de rodillo y distorsión óptica:
Cuando el vidrio se calienta a altas temperaturas en el horno, se ablanda y se desploma entre los rodillos transportadores, lo que provoca lo que llamamos distorsión de la onda de rodillo. La distorsión de la onda de rodillo es inherente al proceso de tratamiento térmico y no puede eliminarse por completo. Sin embargo, las líneas de templado de última generación pueden calentar el vidrio de forma más eficiente y uniforme, lo que ayuda a reducir el riesgo de sobrecalentamiento y minimizar la distorsión.
El nivel de ondas de rodillo se puede monitorizar visualmente con una “placa de cebra” al final de la línea para verificar la calidad óptica en reflexión. La deformación se puede medir manualmente con calibradores de onda de rodillo o con escáneres de superficie en línea automatizados.
Las tolerancias máximas permitidas para la distorsión óptica se describen en los estándares relevantes, que varían en función de la región del mundo.
Anisotropía o marcas de templado:
La anisotropía, también conocida como marcas de templado, patrón de tensión o iridiscencia en algunas regiones del mundo, son formaciones de irización típicas en el vidrio tratado térmicamente debido a la distribución de tensión interna en cada panel, normalmente visibles en condiciones de luz polarizada como matrices de puntos o líneas iridiscentes. En algunas condiciones de iluminación, estos patrones se pueden ver en la luz ambiental sin el uso de lentes polarizadas. Actualmente, la anisotropía se considera un efecto visual, no como defectos.
Sin embargo, las líneas de templado de última generación pueden limitar significativamente el efecto de la anisotropía ajustando el horno y la zona de templado. Además, las tecnologías de medición están disponibles hoy en día para monitorizar el efecto de retardo de luz asociado a la anisotropía.
¿Cuáles son los estándares aplicables para el vidrio tratado térmicamente?
Para abordar el proceso de fabricación, la especificación y la tolerancia del vidrio tratado térmicamente, existen diferentes estándares. Estos estándares varían en función de la región del mundo.
En Europa, por ejemplo, los estándares que definen el vidrio tratado térmicamente son:
- EN 1863 para vidrio termoendurecido
- EN 12150 para vidrio templado térmicamente
EN 12600 describe el procedimiento de prueba para el vidrio de seguridad. En EE. UU., las normas que definen el vidrio tratado térmicamente son:
- ASTM C1048: para vidrio plano termoendurecido y totalmente templado.
- La norma CPSC 16 CFR 1201 establece los requisitos de la ley para producir materiales de acristalamiento de seguridad.
- ANSI Z97.1 establece el método de prueba para los materiales de acristalamiento de seguridad.
También hay otros estándares disponibles en otras partes del mundo.
👉 Qué dicen los expertos
En función de las necesidades específicas de su proyecto, puede decidir si desea utilizar vidrio recocido o tratado térmicamente. El vidrio recocido es estándar y adecuado para muchas aplicaciones, pero si necesita algo más fuerte y seguro, se puede recomendar el vidrio tratado térmicamente. Dediquemos un tiempo a evaluar cuidadosamente los requisitos específicos de su proyecto y a tomar una decisión informada:
- Fuerza: ¿su proyecto requiere un vidrio que pueda soportar una fuerza significativa?
- Calidad óptica: ¿El vidrio debe ser perfectamente transparente, sin distorsiones? Esto es especialmente importante para proyectos en los que la claridad visual es primordial.
- Seguridad: si el vidrio se va a utilizar en un espacio público, la seguridad puede convertirse en una preocupación importante. Debe ayudar a garantizar que el vidrio no suponga un riesgo si se rompe.
- Resistencia al doblado y a la rotura térmica: ¿hasta qué punto el vidrio resiste los cambios de tensión y temperatura?
¿Necesita ayuda para el análisis del estrés térmico para su proyecto de acristalamiento? Nuestro equipo puede proporcionar recomendaciones.
