Los principios y ventajas y desventajas del templado físico

El templado físico es un proceso utilizado para aumentar la resistencia y la estabilidad térmica del vidrio. Implica calentar el vidrio hasta cerca de su temperatura de ablandamiento y luego enfriarlo rápidamente utilizando medios líquidos o gaseosos. Hay dos métodos comunes de templado químico: templado medio gaseoso y templado medio líquido.

 

1. Templado medio gaseoso:

El templado por medio de gas, también conocido como templado por refrigeración por aire, incluye métodos como el templado con colchón de aire horizontal, el templado con rodillos horizontales y el templado vertical. En este proceso, el vidrio se calienta a una temperatura cercana a su punto de reblandecimiento (alrededor de 650-700 grados) y luego se somete a un flujo de aire rápido desde ambos lados para enfriarlo rápidamente. Este método aumenta la resistencia mecánica y la estabilidad térmica del vidrio. El requisito esencial para el proceso de enfriamiento es un enfriamiento rápido y uniforme para obtener una tensión uniformemente distribuida dentro del vidrio. Para lograr un enfriamiento uniforme, el dispositivo de enfriamiento debe disipar el calor de manera efectiva, facilitar la eliminación de fragmentos de vidrio ocasionales y minimizar el ruido.

 

Ventajas y desventajas:

El templado medio gaseoso tiene varias ventajas. Es rentable y permite altos volúmenes de producción. El vidrio templado producido a través de este método exhibe alta resistencia mecánica, resistencia a los choques térmicos (la temperatura máxima de trabajo segura puede alcanzar los 287,78 grados) y alta resistencia a los gradientes térmicos (puede soportar hasta 204,44 grados). Además, el vidrio templado a medio gas, cuando se rompe, se rompe en pedazos pequeños, lo que reduce el riesgo de lesiones. Sin embargo, este método tiene ciertos requisitos para el grosor y la forma del vidrio (por lo general, un grosor mínimo de alrededor de 3 mm para equipos de producción nacional). También tiene velocidades de enfriamiento más lentas, mayor consumo de energía y no es adecuado para aplicaciones que requieren una calidad óptica de alta precisión, especialmente para vidrio delgado.

 

Aplicaciones:

El templado por refrigeración por aire se usa ampliamente en las industrias automotriz, marina y de la construcción.

 

2. Templado medio líquido:

El templado en medio líquido, también conocido como enfriamiento líquido, implica calentar el vidrio hasta su punto de ablandamiento y luego sumergirlo rápidamente en un medio de enfriamiento. El medio de enfriamiento puede ser una mezcla de agua salada, como nitrato de potasio, nitrato de sodio o su combinación. El aceite mineral también se puede usar como medio de enfriamiento y se pueden agregar aditivos como tolueno o tetracloruro de carbono al aceite mineral. También se pueden utilizar aceites de enfriamiento o aceites de silicona especializados. En el templado de medio líquido, pueden producirse irregularidades en la tensión y las grietas resultantes debido a que los bordes del vidrio entran primero en el tanque de enfriamiento. Para abordar este problema, se puede emplear un proceso de preenfriamiento mediante enfriamiento por aire o rociado de líquido antes de sumergir el vidrio en el medio líquido. Otro método consiste en colocar el vaso en un tanque que contiene agua y una solución orgánica, donde la solución orgánica flota sobre el agua. Cuando el vidrio calentado se coloca en el tanque, la solución orgánica enfría previamente el vidrio al absorber parte del calor antes de que se enfríe rápidamente en el agua.

 

Ventajas y desventajas:

El templado en medio líquido ofrece varias ventajas. Debido al alto calor específico y al alto calor de vaporización del agua, la cantidad requerida para el enfriamiento se reduce significativamente, lo que reduce el consumo y los costos de energía. Este método proporciona un enfriamiento rápido, un alto rendimiento de seguridad y una deformación mínima. Sin embargo, dado que el vidrio se inserta en el medio líquido después de calentarse, puede haber un calentamiento desigual para las láminas de vidrio grandes, lo que puede afectar la calidad y el rendimiento.

 

Aplicaciones:

El templado de medio líquido es principalmente adecuado para templar vidrios delgados con áreas de superficie pequeñas, como anteojos, vidrio para pantallas LCD y vidrio utilizado en instrumentos y dispositivos ópticos.

 

En conclusión, los métodos de templado físico, ya sea que utilicen medios líquidos o gaseosos, juegan un papel crucial en el aumento de la resistencia y la estabilidad térmica del vidrio. Cada método tiene sus ventajas y limitaciones, lo que los hace adecuados para aplicaciones específicas. El templado de medio gaseoso, también conocido como templado de enfriamiento por aire, es rentable y se usa ampliamente en industrias como la automotriz, marina y de la construcción. Proporciona alta resistencia mecánica y resistencia a los choques térmicos, al tiempo que produce fragmentos de vidrio pequeños y más seguros en caso de rotura. Sin embargo, tiene limitaciones en términos de grosor y forma del vidrio, velocidades de enfriamiento más lentas, mayor consumo de energía y no es ideal para aplicaciones que requieren alta calidad óptica.

 

Por otro lado, el templado de medio líquido o refrigeración líquida ofrece ventajas como un consumo de energía reducido, un enfriamiento rápido, un alto rendimiento de seguridad y una deformación mínima. Es especialmente adecuado para templar vidrios delgados con áreas de superficie pequeñas, como anteojos, vidrios para pantallas LCD y vidrios utilizados en instrumentos ópticos. Seleccionando cuidadosamente el medio de enfriamiento y empleando técnicas de enfriamiento previo, se pueden minimizar el calentamiento desigual y las posibles grietas. Sin embargo, el proceso puede requerir experiencia específica y control del proceso para establecer un sistema de templado efectivo.

 

En general, los métodos de templado físico brindan mayor resistencia y estabilidad térmica al vidrio, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones industriales. La elección entre el templado en medio gaseoso y el templado en medio líquido depende de factores tales como las propiedades deseadas del vidrio templado, el tamaño y la forma del vidrio, y los requisitos específicos de la aplicación. Estos métodos continúan evolucionando y mejorando, contribuyendo al desarrollo de productos de vidrio más resistentes y seguros en numerosos campos.

 

Y KS Glass se comprometió a producir productos de vidrio de alta calidad con la mejor solución de templado. Si todavía está en el diseño y no está seguro de qué método de templado es adecuado para sus productos, no dude en contactarnos, le brindaremos la mejor solución con nuestra rica experiencia. .