Анизотропия
Эффект анизотропии при закалке стекла: рассказываем просто о сложном
В последнее время к нам всё чаще обращаются компании, занимающиеся закалкой стекла, по вопросам выявления и устранения эффекта анизотропии.В условиях, когда требования рынка к качеству стекла продолжают расти, анизотропия стала одним из наиболее спорных и обсуждаемых явлений. С одной стороны, анизотропия, по сути, не является дефектом стекла, с другой - значительные визуальные искажения стеклянного фасада абсолютно неприемлемы по мнению абсолютного большинства архитекторов.В этой статье мы хотели бы, на основе имеющегося опыта, предложить доступное объяснение сути и причин явления, а также изложить основные способы устранения видимой анизотропии
Что такое анизотропия?
Анизотропия применительно к стеклу – это нежелательные визуальные искажения термически обработанного стекла, проявляющиеся при определённом освещении под углом обзора 45-60 градусов. Анизотропия на поверхности стекла проявляется в виде полос, колец или пятен произвольной формы. Как правило, чем стекло толще, тем анизотропия заметнее.
Так в чём же причина?
Все мы уже что-то слышали о разнице напряжений в закалённом стекле, которая приводит к визуальным искажениям. С чисто практической точки зрения причина анизотропии, по мнению большинства специалистов, заключается в неравномерном нагреве и охлаждении в процессе закалки. Важно сразу оговориться, что влияние на выраженность оптических искажений влияет не какой-то один фактор – нагрев или охлаждение, оба этапа закалки обуславливают конечный результат.
Выраженность анизотропии на отдельно взятом производстве обусловлена двумя факторами: подбор режимов закалки стекла, и конструктивные особенности линии закалки.
Степень проявления эффекта анизотропии
На данный момент существующие нормы и стандарты дают определение эффекта анизотропии, но никак не регулируют его допустимую выраженность. Тем не менее, в 2018 году в США и Европе были впервые сформированы группы специалистов, работающие над проработкой стандартов для эффектов анизотропии. Данные стандарты качества, основанные на результатах методов измерения, в перспективе позволят установить приемлемый минимум эффектов анизотропии.
На сегодняшний день степень анизотропии может быть физически четко определена и рассчитана. Уровень изотропии с максимально допустимым (пороговым) значением X практически предлагается на уровне около 60 нм.
Методы контроля и устранения анизотропии
Непосредственно после выполнения закалки как-либо изменить проявление анизотропии невозможно, ведь эффект фактически основан на уровне напряжений внутри стекла.
Ниже приводим соображения о порядке действий:
1. Измерение и оценка анизотропии в режиме реального времени
Первый шаг в решении проблемы анизотропии – применение современных систем контроля визуальных искажений. Данная технология позволяет отслеживать реальное качество производства и является эффективным дополнением при настройке режимов закалки.
Следующий этап работы состоит в том, чтобы интегрировать систему сканирования и систему печи (учитывая число нагревательных элементов, тип конвекции, а также другие конструктивные и программные особенности). Подобное взаимодействие в значительной мере улучшит управляемость режимами закалки, а значит, повысит качество готовых изделий.
2. Оптимизация режимов печи закалки
В первую очередь отметим, что уже на этапе выбора оборудования целесообразно рассматривать современную высокотехнологичную печь закалки, в которой предусмотрен функционал для минимизации анизотропии.
Логично, в первую очередь, при работе с режимами печи, выявить, в какой же именно секции возникает данный эффект. Вопреки распространенному мнению, при формировании анизотропии секция нагрева печи зачастую играет даже большую роль, чем секция закалки. Излишний нагрев с последующим чрезмерным перепадом температуры как раз таки приводят к нежелательным искажениям.
Современные печи поддерживают функцию «динамической осцилляции» - точки остановки при возвратно-поступательном движении постоянно варьируются с небольшим отклонением, что также способствует более равномерной закалке. Убедитесь, что на вашей печи данная функция поддерживается, и активируйте её.Нельзя упускать и саму длину осцилляции: установите максимально длинную осцилляцию для устранения анизотропии.
Не лишним будет упомянуть, что наличие сломанных нагревателей будет только усиливать неравномерность нагрева. Своевременное обслуживание оборудования ещё никто не отменял.Рекомендации по секции закалки и охлаждения: для исключения чрезмерного перепада температур убедитесь, что стекло приходит в точку первой остановки уже максимально охлаждённым - достаточно снизить скорость перемещения стекла в секции закалки. Не забывайте проверять, что все форсунки исправно подают воздух.
Давайте подведём итог: на сегодняшний день суть и природа анизотропии достаточно чётко определены. Разработка нормативных стандартов в данной сфере позволит в будущем регламентировать допустимый уровень анизотропии. Важную роль играет выбор современной высокотехнологичной печи закалки, функционал которой изначально позволяет устранить видимую анизотропию. Специалисты компании «Станки Мира» помогут Вам подобрать оптимальную модель печи закалки, с учётом Ваших производственных задач.
Статья носит рекомендательный характер, информация, содержащаяся в ней, не является исчерпывающей.
