Почему на закалённом стекле, производимом в Гуанчжоу, появляются напряжённые пятна?


Время публикации:

Nov 05,2024

  Причина появления напряжённых пятен на стекле в основном связана с неравномерным нагревом и охлаждением во время процесса закалки стекла. Далее приводится подробное объяснение этого явления:

a816a9b5e6ab87dd2196338f6eb7da2b

  1. Принцип возникновения напряжённых пятен

Стрессовые полосы, также называемые ветровыми полосами, возникают в процессе закалки стекла вследствие неравномерности нагрева и охлаждения, что приводит к формированию различного распределения напряжений на поверхности стеклянной пластины. Когда пучок поляризованного света проходит через закалённое стекло, из-за наличия внутри стекла разностей напряжений угол преломления этого пучка увеличивается в областях с относительно большей оптической плотностью и уменьшается в областях с относительно меньшей оптической плотностью, в результате чего пучок расщепляется на два поляризованных луча с различными скоростями распространения.

Когда эти два световых пучка пересекаются в какой-либо точке, из-за различий в скорости распространения света в месте пересечения возникает разность фаз, что приводит к интерференции двух пучков. Когда направления колебаний амплитуды обоих пучков совпадают, интенсивность света усиливается, образуя светлое поле — яркое пятно; когда же направления амплитуд противоположны, интенсивность света ослабевает, возникает тёмное поле — тёмное пятно.

b267c28e5d65a167a3df8b7b06195516

  2. Неравномерный нагрев, приводящий к появлению напряжённых пятен

  При закалке стекла неравномерный нагрев является одной из основных причин появления напряжённых пятен. Неравномерный нагрев может быть обусловлен следующими факторами:

  Различия в мощности нагревательных спиралей: если значения мощности нагревательных спиралей неравномерны, это приводит к неравномерному нагреву стекла в процессе обработки. Определить, стареют ли спирали или имеют ли они отклонения по мощности, можно путём измерения силы тока, проходящего через них.

  Неисправность нагревателя: неисправность нагревателя может привести к тому, что некоторые участки не будут нагреваться должным образом, что, в свою очередь, вызовет неравномерный нагрев.

  Неисправность датчика температуры: если датчик температуры выходит из строя или его калибровка недостаточно точна, это приводит к нерациональному заданию температуры и, как следствие, ухудшает эффективность нагрева стекла.

  Неравномерный отвод тепла от корпуса печи: по краям корпуса отвод тепла происходит интенсивнее; если это не учитывается при настройке температуры, это приводит к неравномерному нагреву.

a4675b62-4eb3-4874-b574-9206aa451b2b

  3. Неравномерное охлаждение приводит к появлению напряжённых пятен.

  Помимо неравномерного нагрева, неравномерное охлаждение также является важной причиной появления напряжённых пятен. Неравномерное охлаждение может быть обусловлено следующими факторами:

  Нерациональное распределение воздушных сопел вентилятора: неравномерное расположение сопел или неравномерный зазор между ними приводят к неравномерному распределению давления воздуха на поверхности стекла, что, в свою очередь, вызывает неравномерное охлаждение.

  Засорение сопла: частичное засорение сопла приводит к нарушению подачи воздуха, что, в свою очередь, ухудшает охлаждающий эффект для стекла.

  Слишком высокая теплопроводность роликового конвейера: участки, находящиеся в контакте с роликовым конвейером, быстро охлаждаются; при этом на ранее охлаждённых участках возникают значительные компрессионные напряжения, что приводит к образованию зон напряжений.

1905531ac1a91911a8dda5ebac89d8b7

  4. Другие влияющие факторы

  Помимо неравномерного нагрева и охлаждения, на возникновение напряжённых пятен могут также влиять и другие факторы:

  Толщина стекла: в случае толстых листов стекла из-за длительного времени нагрева и значительных перепадов охлаждения напряжённые пятна обычно более выражены.

  Тип стекла: в случае многослойного стекла эффект напряжённых полос трудно контролировать, поскольку после ламинирования такие полосы могут накладываться друг на друга. В случае стёкол с покрытием цветовое воздействие выражено особенно сильно — в частности, у стёкол с двойным и тройным серебряным Low-E-покрытием; их интерференционные цвета оказывают окрашивающее действие на напряжённые полосы, в результате чего последние становятся более заметными.

  Условия эксплуатации: в экстремальных условиях, таких как высокая или низкая температура, а также повышенная влажность, состояние напряжённого состояния закалённого стекла изменяется, что также может привести к появлению напряжённых пятен.

136c8104-82af-465b-8c95-d4a386a02f42

  5. Методы уменьшения стрессовых полос

  Для уменьшения видимости стрессовых полос можно принять следующие меры:

  Оптимизация оборудования для закалки: правильно спроектированное оборудование для закалки позволяет максимально снизить видимость напряжённых пятен. Например, при непрерывном производстве с использованием радиационной печи эффект напряжённых пятен обычно лучше, чем при периодическом производстве в конвективной печи.

  Улучшение технологического процесса нагрева: обеспечение равномерного нагрева является главным фактором снижения напряженных пятен. Улучшить процесс нагрева можно путём регулирования мощности нагревательных элементов печи, оптимизации компоновки нагревателей и калибровки температурных датчиков.

  Оптимизация процесса охлаждения: рациональное размещение воздушных сопел вентиляторов, поддержание их чистоты и регулирование теплопроводности роликовых конвейеров — всё это способствует оптимизации процесса охлаждения и, как следствие, снижению образования зон напряжений.

  Использование высококачественного стекла: выбор качественного закалённого стекла и обеспечение соответствия технологических процессов стандартам также способствуют снижению вероятности появления напряжённых пятен.

 Изображение хвоста не содержит дренажа.

  Таким образом, появление напряжённых пятен на стекле в основном обусловлено неравномерностью процессов нагрева и охлаждения. Эффективное уменьшение видимости таких пятен можно добиться путём оптимизации оборудования для закалки, совершенствования технологий нагрева и охлаждения, а также использования высококачественного стекла.