Деревообработка

Функциональное стекло, производство и обработка

Прошедшее дальнейшую обработку оконное или плоское стекло используется как функциональное. При этом поверхность стекла должна выполнять определенные функции или требования, например как антибликовое стекло, противопожарное или безосколочное стекло, тепло - или солнцезащитное, матовое стекло или зер­кало.

Антибликовое стекло — имеет на обеих сторонах выжженный несмазывающий - ся и устойчивый к царапинам тонкий слой. Оба слоя различаются по толщине и

коэффициенту преломления света. Слои уменьшают отражение света. Прозрач­ность стекла лежит в пределах от 92 до 99%. Антибликовое стекло применяют для остекления витрин и картин.

Противопожарное стекло — это прозрачное многослойное стекло толщиной от 15 мм и больше, состоящее из нескольких стеклянных листов с огнезадержи­вающим промежуточным слоем из вещества, похожего на воду. Это стекло вы­полняет все требования, которые предъявляются в соответствии с DIN 4102 на строительные конструкции класса огнестойкости Т (двери) и F (стены и пере­крытия). Стекло класса огнестойкости G хоть и предотвращает проникновение пламени и угарного газа, но не защищает от теплового излучения.

Безосколочное стекло — плоское или изогнутое, полностью прозрачное или окрашенное. Различают однослойное и многослойное безосколочное стекло (триплекс).

Однослойное безосколочное стекло — это предварительно напряженное стек­ло, которое при разбивании благодаря искусственно вызванным внутренним на­пряжениям распадается на мелкие кусочки с тупыми кромками, что существен­но снижает опасность ранений по сравнению с обычным стеклом. Однослойное безосколочное стекло по сравнению с нормальным оконным стеклом эластич­ное, ударопрочное и нечувствительное к температуре. Такое стекло применяется для остекления спортивных залов, стеклянных дверей, витрин, столов, парапе­тов лестниц, балконов и галерей, а также транспортных средств.

Однослойное безосколочное стекло по причине наличия внутренних напря­жений нельзя обрабатывать дополнительно, что конечно же является некоторым недостатком. Даже небольшое повреждение поверхности или канта ведет к раз­рушению этого стекла, так называемому спонтанному бою.

Многослойное безосколочное стекло (триплекс) — это стекло, в котором листы оконного стекла с помощью эластичной поливиниловой пленки соединяются в блоки толщиной от 5,5 до 34 мм. При разбивании такого стекла обломки остают­ся на пленке. Это предотвращает образование отдельных осколков с острыми кра­ями. Наряду с триплексом на основе поливиниловой пленки имеется триплекс на литьевой смоле. Последний вид стекол также улучшает звукоизоляцию.

Многослойное безосколочное стекло может быть бесцветным или окрашен­ным, прозрачным или полупрозрачным, в продаже имеются триплексы с коли­чеством слоев от 2 до 6. Пропускание света — около 90%. Триплекс не только пред­лагает защиту от повреждений, но при соответствующей толщине служит защи­той объекта и людей. При использовании многослойного стекла для остекления следует учитывать прежде всего его вес (рис. 2.247).

Высокопрочное остекление по DIN 52290:

• противоударное Класс устойчивости А1 - АЗ

• пуленепробиваемое Класс устойчивости В1 - ВЗ

• противовзломное Класс устойчивости С1 - СЗ

• противовзрывное Класс устойчивости D1 - D3

Устойчивость повышается с увеличением числового значения. Противовзломное остекление:

Класс устойчивости ЕН 01, ЕН 02, ЕН 1, ЕН 2 и ЕН 3.

Многослойное изоляционное стекло (стеклопа­кет) состоит из двух или более одинаковых или разных листов плоского стекла. Стеклянные лис­ты образуют многослойное стекло, в котором за­зор достигается с помощью перемычек или спе­циальных сварочных швов на краях. Благодаря на­полненному воздухом зазору изоляционное стек­ло имеет почти такое же теплоизоляционное действие, как окно с двойной рамой. Промежуток между стеклами содержит сухой воздух или спе­циальный газ, например аргон, криптон или ксе­нон. С помощью этих веществ предотвращается запотевание стекла.

В не имеющем покрытия стеклопакете тепло - поток от одного листа стекла к другому происхо­дит из-за высокой эмиссионной способности по­верхности стекла на 2/3 посредством излучения и примерно на 1/3 посредством теплопроводности и конвекции через находящееся между листами стек­ла газовое или воздушное наполнение.

• Краевое соединение должно долговременно и герме­тично изолировать полость между стеклами от атмос­ферного воздуха.

В изоляционном стекле со сваркой по краям листы стек­ла свариваются друг с другом без использования посто­роннего вещества (сворка стеклом). При запаянной сис­теме зазор между стеклами получают при помощи нахо­дящегося по краям свинцового профиля. В системе, скле­енной по краям, два или три слоя стекла удерживаются проходящим по краю профилем из алюминия или оцинко­ванной стали. Различают простое и двойное уплотненное краевое соединение. В простом уплотненном краевом соединении удерживающий зазор профиль лежит исклю­чительно между обоими стеклами, а пространство над планками удерживающего зазор профиля между краями обоих стекол запечатано уплотнительным материалом (клеем). В двойном уплотненном краевом соединении между обеими боковыми поверхностями удерживающе­го зазор профиля и стеклами в качестве конструктивного вспомогательного средства и дополнительного уплотне­ния от водяных паров прокладывается термопластичная уплотнительная масса, чаще всего полиизобутилена. В качестве внешнего уплотнения применяется, как пра­вило, полисульфидный полимер - реже силиконовый кау­чук, полиуретан и плавкий бутил. Чаще всего использу­ются изоляционные стеклопакеты с двойным проклеен­ным краевым соединением.

• Осушитель в профиле, образующем зазор между стек­лами, служит для того, чтобы адсорбировать водяной пар, возможно диффундирующий через краевое соединение в промежуток между стеклами.

Рис. 2.246. Теплопроводность и светопроницаемость стекла с покрытием и без

В зависимости от толщины, количества и по­крытия стекол в стеклопакете различают следую­щие типы изоляционных стеклопакетов.

Теплозащитное стекло — это

стеклопакет, в котором внутренняя сторона обращенного в помещение стекла имеет напыленное металли­ческое покрытие или покрыта ме­таллической пленкой. Это покры­тие, так называемый тепловой фун­кциональный слой, может состоять из серебра, золота или оксида оло­ва. Толщина покрытия составляет от 0,010 до 0,012 мкм. Под этим теп­ловым функциональным слоем на­ходится слой с хорошей адгезией к подложке, над ним — покрывной или защитный слой. Общая толщи­на трех слоев может составлять до 0,1 мкм. Удерживающий и покрыв­ной слои подавляют блики лежаще­го между ними функционального слоя, в результате улучшается све­топроницаемость и нейтральность цвета. Кроме этого, с помощью удерживающего и покрывного слоя уменьшается переход теплового из­лучения (инфракрасного излуче­ния) из внутреннего помещения на­ружу (см. рис. 2.246 и 2.248).

В стеклопакете, который имеет тепловой функциональный слой из серебра, теплообмен излучением между двумя стеклами почти не про­исходит. Значение коэффициента теплопередачи С/ для остекления снижается по этой причине для воз­душного наполнения примерно на 3,0 Вт/м2 -К до 1,6 Вт/м2 К, а при на­полнении инертными газами при­мерно до 1,3 Вт/м2 • К. Неизменным остается теплопоток в результате теплопровод­ности и конвекции воздуха или газа в пространстве между стеклами стеклопакета.

В стеклопакете с функциональным покрытием светопроницаемость лежит в пределах от 60 до 82%; общий коэффициент пропускания энергии д от 57 до 76%.

В стеклопакете без функционального покрытия светопроницаемость лежит в пределах от 79 до 82%; общий коэффициент пропускания энергии д равен от 71 до 76%.

Солнцезащитное стеклопакет по конструкции соответствует теплозащитному стеклопакету. Однако тепловой функциональный слой здесь нанесен на внутрен-

нюю сторону наружного стекла. Ок­сидный слой отражает и поглощает солнечное излучение (рис. 2.249). Этот эффект достигается и окраши­ванием наружного стекла.

Светорассеивающий стеклопакет

содержит между двумя соединенны­ми листами стекла капиллярную пластину из мелких прозрачных трубочек из искусственного матери­ала или пряжу из стекловолокна. Благодаря вкладышу усиливается

светорассеивание, так что даже глубокое освещение помещения получается рав­номерным и без резких теней.

Звукозащитный стеклопакет сокращает передачу звука благодаря повышенно­му весу стекла, неравномерной толщине отдельных стекол, максимально увели­ченному расстоянию между стеклами, а также с помощью наполнения тяжелым газом, например гексафторидом серы или аргоном и криптоном. Если в таком стеклопакете внешнее стекло состоит из двух или нескольких стеклянных лис­тов, соединенных между собой специальной литьевой смолой, то звукоизоляци­онная способность повышается на несколько децибел (рис. 2.250).

Матовое стекло — это стекло с одной равномерно шершавой стороной. Шеро - хование происходит посредством протравливания плавиковой (фтороводородной) кислотой, пескоструйной обработкой, мелким наждаком или шлифованием.

Поверхность матового стекла может также иметь декоративный рисунок.

Зеркала производятся из плоского стекла с помощью покрытия обратной сто­роны отражающим слоем (см. 2.18.6).