Kwalifikacja: CES.02 - Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu szklarskiego
Zawód: Technik technologii szkła
Kategorie: Maszyny i urządzenia Procesy technologiczne
Którą czynność podczas hartowania wyrobów ze szkła należy wykonać po pierwszym etapie procesu – ogrzewaniu do zadanej temperatury?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Proces hartowania szkła w praktyce polega na podgrzaniu wyrobu szklanego do odpowiednio wysokiej temperatury, najczęściej powyżej 600°C, a następnie natychmiastowym, bardzo szybkim i równomiernym schłodzeniu – czyli właśnie studzeniu. To kluczowy moment! Dzięki temu szkło zyskuje znacznie wyższą wytrzymałość mechaniczną oraz odporność na nagłe zmiany temperatury. Szybkie studzenie, zazwyczaj strumieniem zimnego powietrza lub czasem nawet specjalnych gazów, powoduje, że zewnętrzne warstwy szkła szybko twardnieją, a wewnątrz zostają naprężenia ściskające. To one sprawiają, że szkło hartowane pęka na małe, nieostre kawałki, a nie na ostre odłamki – to ogromna zaleta w zastosowaniach takich jak szyby samochodowe, drzwi czy blaty. Z mojego doświadczenia, właściwe przeprowadzenie tego etapu to podstawa bezpieczeństwa użytkowania szkła w budownictwie czy motoryzacji. W normach branżowych, jak PN-EN 12150-1, szczegółowo opisano, jak ważne jest zachowanie odpowiedniej szybkości i równomierności chłodzenia, bo nawet drobne odchyłki mogą prowadzić do wad, np. niestabilnych naprężeń lub pęknięć. Dobrze wiedzieć, że kolejność i dynamika tych procesów nie są przypadkowe – każda operacja ma swoje logiczne uzasadnienie technologiczne.
Proces hartowania szkła bywa czasem mylony z innymi sposobami obróbki termicznej, na przykład wyżarzaniem czy odpuszczaniem, co prowadzi do nieporozumień odnośnie kolejności czynności. Po podgrzaniu szkła do właściwej temperatury, nie ma już sensu dalej go ogrzewać – to już było w pierwszym etapie. Utrzymywanie temperatury przez dłuższy czas, czyli tak zwane wygrzewanie, stosuje się raczej przy wyżarzaniu odprężającym, które ma inne cele: redukcję naprężeń, a nie uzyskanie zwiększonej wytrzymałości. W hartowaniu kluczowe jest wywołanie naprężeń poprzez gwałtowne schłodzenie, nie przez długie utrzymywanie temperatury. Powolne chłodzenie, jak w niektórych procesach obróbki cieplnej metali lub szkła odprężanego, doprowadziłoby do tego, że nie wytworzą się charakterystyczne naprężenia ściskające, a szkło zachowa swoje pierwotne (czyli dość kruche) właściwości. W branży szklarskiej to szybkie, równomierne studzenie jest wyróżnikiem procesu hartowania – to ono „zamyka” właściwości mechaniczne szkła, bez tego szkło nie będzie hartowane. Częsty błąd, z którego wynikają te nieprawidłowe odpowiedzi, to traktowanie procesów cieplnych jako zamiennych, podczas gdy każdy z nich ma swoją specyfikę. Moim zdaniem, warto zapamiętać, że szybkie studzenie to nie tylko formalność – to absolutna konieczność, by uzyskać szkło bezpieczne i wytrzymałe, co potwierdzają zarówno praktyka, jak i normy branżowe. Bez tego etapu nie otrzymamy produktu spełniającego wymagania np. PN-EN 12150-1, a to w realnym przemyśle może oznaczać reklamacje lub poważne zagrożenia bezpieczeństwa.