Explorando las distinciones entre el vidrio templado físico y el vidrio reforzado químico

Introducción:

El vidrio se ha convertido en una parte integral de nuestras vidas y ha encontrado aplicaciones en diversos ámbitos, como la electrónica, el mobiliario, la construcción y el transporte. A medida que el vidrio se somete a un procesamiento profundo para producir productos como vidrio AG, vidrio AR y vidrio decorativo, surge la demanda de mayor resistencia y seguridad. Aquí es donde entra en juego el vidrio templado, en particular el vidrio AG, que ofrece una protección mejorada cuando se integra en dispositivos terminados.

 

Profundicemos en las diferencias entre el templado físico (denominado "PT") y el fortalecimiento químico (denominado "CS") del vidrio AG para comprender mejor:

 

Templado físico: fuerza a través del enfriamiento controlado

La PT implica alterar las propiedades físicas y el comportamiento del vidrio sin cambiar su composición elemental. Al enfriar rápidamente el vidrio debido a las altas temperaturas, la superficie sufre una rápida contracción, creando tensión de compresión. Mientras tanto, el núcleo se enfría a un ritmo más lento, lo que genera tensión de tracción. Esta combinación produce una mayor resistencia general del vidrio. La intensidad del enfriamiento impacta directamente en la resistencia del vidrio, y velocidades de enfriamiento más altas dan como resultado una mayor resistencia.

Fortalecimiento químico: modificación de la composición para lograr resiliencia

CS, por otro lado, altera la composición elemental del vidrio. Utiliza un proceso de intercambio iónico a baja temperatura, donde los iones más pequeños de la superficie del vidrio se reemplazan por iones más grandes de una solución. Por ejemplo, los iones de litio del vidrio se pueden intercambiar con iones de potasio o sodio de la solución. Este intercambio iónico crea una tensión de compresión en la superficie del vidrio, proporcional al número de iones intercambiados y la profundidad de la capa superficial. CS es particularmente eficaz para mejorar la resistencia del vidrio delgado, incluido el vidrio curvado o moldeado.

Parámetros de procesamiento:

Temperamento físico:

Temperatura de procesamiento: normalmente se realiza a temperaturas entre 600 grados y 700 grados (cerca del punto de reblandecimiento del vidrio).

Principio de procesamiento: enfriamiento rápido que genera tensión de compresión en el interior del vidrio.

Fortalecimiento químico:

Temperatura de procesamiento: Se lleva a cabo a temperaturas que oscilan entre 400 grados y 450 grados.

Principio de procesamiento: intercambio iónico de iones más pequeños en la superficie del vidrio con iones más grandes de una solución, seguido de enfriamiento para inducir tensión de compresión.

4.Espesor de procesamiento:

Templado físico: Adecuado para espesores de vidrio que van desde 3 mm hasta 35 mm. Los equipos domésticos a menudo se centran en vidrio templado con espesores de alrededor de 3 mm o más.

Refuerzo químico: eficaz para espesores de vidrio que oscilan entre 0.15 mm y 50 mm, lo que lo hace especialmente adecuado para reforzar vidrio con un espesor de 5 mm o menos. Demuestra ser un método valioso para fortalecer vidrio delgado de forma irregular, particularmente aquellos de menos de 3 mm.

 

Ventajas:

Templado físico Rentable: PT es un método más rentable, lo que lo hace adecuado para la producción a gran escala.

Alta resistencia mecánica: el PT da como resultado un vidrio con excelente resistencia mecánica, resistencia al choque térmico (capaz de soportar temperaturas de hasta 287,78 grados) y alta resistencia al gradiente térmico (puede soportar cambios de hasta 204,44 grados).

Mejora de la seguridad: el vidrio templado enfriado por el viento no solo refuerza la resistencia mecánica sino que también se rompe en pequeños fragmentos al romperse, lo que reduce el riesgo de lesiones.

 

 

Fortalecimiento químico:

Alta resistencia y distribución uniforme de la tensión: CS produce vidrio con una resistencia significativamente mayor que el vidrio normal (5-10 veces más fuerte), mayor resistencia a la flexión (3-5 veces más fuerte) y resistencia al impacto mejorada (5-10 veces más resistente). CS proporciona mayor resistencia y seguridad en comparación con PT para vidrio del mismo espesor.

Estabilidad y formabilidad superiores: CS garantiza una distribución uniforme de la tensión, estabilidad e integridad dimensional. Conserva su forma sin deformaciones ni distorsiones y no induce distorsiones ópticas. Se puede aplicar a productos de vidrio de diversas formas complejas, incluidos diseños curvos, cilíndricos, en caja y planos.

Resistencia al estrés térmico: el vidrio tratado con CS exhibe 2-3 veces mayor resistencia a los cambios rápidos de temperatura, soportando diferencias de temperatura de más de 150 grados sin romperse ni autoexplosionarse.

Adecuado para vidrio fino: CS es muy eficaz para fortalecer vidrio con espesores que van desde {{0}}.2 mm a 5,0 mm. Produce excelentes resultados sin causar flexiones ni deformaciones.

 

Desventajas:

Temperamento físico:

Riesgo de autoexplosión: el vidrio tratado con PT puede experimentar una autoexplosión durante el procesamiento, almacenamiento, transporte, instalación o uso. El momento de la autoexplosión es impredecible y ocurre entre 1 y 5 años después del tratamiento. Los defectos visibles en el vidrio, como piedras, partículas, burbujas, impurezas, muescas, rayones o defectos en los bordes, así como impurezas de azufre-níquel (NIS) e inclusiones de partículas heterogéneas, pueden provocar una autoexplosión.

Fortalecimiento químico:

Mayor costo: CS es más caro que PT, con costos varias veces mayores.

 

Aplicaciones:

Temperamento físico:

Ampliamente utilizado en aplicaciones que exigen alta resistencia mecánica y seguridad, como muros cortina, ventanas de fachada, mamparas interiores, muebles, electrodomésticos y mamparas ubicadas cerca de fuentes de calor intensas o sometidas a cambios rápidos de temperatura.

Fortalecimiento químico:

Se aplica principalmente en productos de visualización electrónica como monitores, televisores, tabletas y teléfonos inteligentes como paneles protectores de pantalla. Ofrece una excelente resistencia al daño y al impacto.

 

Conclusión:

Tanto las técnicas de templado físico como las de fortalecimiento químico desempeñan un papel importante a la hora de mejorar la resistencia y la seguridad del vidrio AG. El templado físico proporciona opciones rentables con amplias aplicaciones, mientras que el refuerzo químico ofrece una resistencia superior, una distribución uniforme de la tensión y una excelente formabilidad, lo que lo convierte en una opción ideal para vidrio delgado y pantallas electrónicas. Comprender las distinciones entre estos dos métodos permite tomar decisiones informadas al seleccionar el enfoque más adecuado en función de los requisitos específicos y las características del producto.