شیشه مقاوم چیست؟

تفاوت شیشه تراشیده با شیشه معمولی

تفاوت شیشه س tempered با شیشه معمولی در روش تولید آن است که باعث افزایش قدرت آن می‌شود. این شیشه به دلیل فرآیند تولید خاص می‌تواند تقریباً پنج برابر مقاوم‌تر از شیشه معمولی باشد. شیشه معمولی یا همان شیشه نرم شده (annealed glass) از طریق فرآیند حرارتی یکسانی عبور نمی‌کند، بنابراین تحت فشار یا ضربه شدید به راحتی می‌شکند. نکته جالب در مورد ایمنی شیشه س tempered این است که وقتی می‌شکند به ذرات کوچکی تبدیل می‌شود نه لبه‌های تیز و خطرناکی که معمولاً با شیشه شکسته ارتباط دارد. این موضوع باعث کاهش آسیب‌های احتمالی در مواقعی که حوادث رخ می‌دهد می‌گردد. به همین دلیل و به خاطر این عامل ایمنی مهم، شیشه س tempered به گزینه اصلی برای مکان‌هایی تبدیل شده است که در صورت شکستن شیشه ممکن است افراد آسیب ببینند، مانند شیشه جلوی ماشین‌ها و پنجره‌های ساختمان‌ها.

علم پشت قوت آن: توضیح فشردگی سطحی

شیشه س tempered از لحاظ مقاومت عمدتاً به دلیل آنچه در سطح آن اتفاق می‌افتد، استحکام پیدا می‌کند. وقتی سازندگان شیشه را تمپر می‌کنند، آن را بسیار داغ کرده و سپس به سرعت خنک می‌کنند، که در نتیجه لایه‌ای محکم از فشار در سطح خارجی ایجاد می‌شود. به دلیل این لایه سطحی فشرده، شیشه می‌تواند ضربه‌های قابل توجهی را قبل از شکستن تحمل کند. مهندسان تلاش می‌کنند تا تنش را به‌خوبی در سراسر شیشه پخش کنند تا هیچ نقطه‌ای وجود نداشته باشد که زودتر از سایر نقاط دچار شکستگی شود. شیشه معمولی زمانی که چیزی به آن برخورد کند ترک می‌خورد، اما شیشه تمپر تا مدت بیشتری بدون شکستن باقی می‌ماند، حتی در شرایط تنش‌زا. به همین دلیل است که ما این شیشه را در جاهایی مثل پنجره‌های اتومبیل، دیواره‌های دوش، و دیوارهای دفتری مشاهده می‌کنیم. این ماده در بلندمدت بهتر مقاومت می‌کند، به‌ویژه در مکان‌هایی که افراد به حفاظت از لبه‌های تیز در صورت شکستن چیزی نیاز دارند.

روش درمان حرارتی مرحله به مرحله

تبدیل شیشه‌ی معمولی آنیل شده به شیشه سخت شده (تامپر) شامل علم جالبی است که در پس‌زمینه رخ می‌دهد. اول از همه، شیشه‌ی معمولی را در نظر می‌گیرند و دما را تا بالای 600 درجه‌ی سانتی‌گراد یا حدود 1112 درجه‌ی فارنهایت بالا می‌برند تا فرآیند تامپر شروع شود. در این مرحله، اتفاقات جالبی در سطح مولکولی رخ می‌دهد که رفتار شیشه را تغییر می‌دهد. سپس مرحله‌ی سریع خنک‌کننده به نام کوئنش (quenching) آغاز می‌شود، جایی که هوای فشار قوی به سطح داغ شیشه می‌تابد. این خنک‌کننده سریع، نیروهای فشاری خاصی را در لایه‌ی بیرونی ایجاد می‌کند که شیشه را بسیار محکم‌تر از شیشه‌ی معمولی می‌کند. هرچند که کل فرآیند تنها چند دقیقه طول می‌کشد، اما تولیدکنندگان باید هر مرحله را به دقت تحت نظارت داشته باشند تا استانداردهای کیفیت و ایمنی در تولید شیشه رعایت شود. در نهایت، هیچ‌کس نمی‌خواهد پنجره‌هایش به راحتی بشکنند!

دلیل ایجاد قدرت چهار برابر با سرد کردن سریع

هنگامی که شیشه تحت فرآیند تقویت حرارتی (تمپر) قرار می‌گیرد، مرحله سرما‌دهی سریع نقش اصلی را در افزایش خواص استحکامی آن ایفا می‌کند. سرمایش سریع، تفاوت‌های دمایی در سراسر ماده ایجاد کرده که این امر منجر به فشار فشردگی در سطح شیشه و ایجاد کشش در مرکز آن می‌شود. این تکنیک تقویت حرارتی در واقع شیشه را حدود چهار برابر در برابر شیشه معمولی و بدون تیمار، قوی‌تر می‌کند. شیشه تمپر شده می‌تواند در برابر تغییرات ناگهانی دما و ضربه‌های جدی بدون شکستن بهتر از شیشه استاندارد عمل کند. بسیاری از صنایع به این فرآیند متکی هستند، زیرا این روش به طور چشمگیری ماندگاری شیشه را تحت تنش بهبود می‌بخشد. این شیشه را در همه جا از جمله نمای ساختمان‌ها تا پنجره‌های فروشگاه‌ها مشاهده می‌کنیم که در آن‌ها هم استحکام و هم ایمنی از نظر معماران و مهندسان اهمیت زیادی دارد.

شیشه معماری در ساخت‌وساز مدرن

شیشه س tempered در طراحی ساختمان‌های امروزی اهمیت زیادی پیدا کرده است، زیرا عملکرد را با ظاهر خوب ترکیب می‌کند. معماران اغلب آن را در نمای ساختمان‌ها و سیستم‌های پنجره نصب می‌کنند، چون ایمنی را فراهم می‌کند و در عین حال ظاهر سازه‌ها را بهتر می‌کند. استحکام این شیشه باعث می‌شود ساختمان‌ها سال‌ها سالم و دیدنی باقی بمانند، حتی در معرض عوامل جوی سخت قرار گرفته باشند. مطالعات نشان می‌دهند که استفاده از شیشه س tempered موجب کاهش آسیب‌های ناشی از شکستن شیشه می‌شود، و این همان چیزی است که باعث می‌شود بسیاری از پیمانکاران امروزه آن را برای پروژه‌های جدید در نظر بگیرند. متخصصان ساختمانی می‌دانند که سرمایه‌گذاری روی شیشه س tempered از نظر ایمنی و همچنین زیبایی، بازده خوبی دارد.

پنجره‌های جلو و کناری خودروها

شیشه س tempered در افزایش ایمنی خودروها در جاده‌ها نقش بزرگی ایفا می‌کند. این شیشه در سرنشینی‌های جلو و پنجره‌های کناری یافت می‌شود و هنگامی که چیزی به اندازه کافی قوی به آن برخورد می‌کند، به جای تبدیل شدن به تکه‌های تیز، به دانه‌های کوچک شیشه خرد می‌شود. این موضوع تفاوت بزرگی در کاهش آسیب‌های انسانی در تصادفات ایجاد می‌کند. آمارها نیز این موضوع را تأیید می‌کنند؛ خودروهایی که از شیشه س tempered مناسب استفاده می‌کنند، تمایل کمتری به داشتن آسیب‌های جدی پس از برخوردها دارند. فراتر از ایمنی، جنبه سازه‌ای نیز باید در نظر گرفت. شیشه س tempered در واقع باعث می‌شود خودرو در هنگام ضربه‌های شدید بهتر باقی بماند. به همین دلایل، تولیدکنندگان ادامه می‌دهند از شیشه س tempered در تمام خطوط تولید خودروهای خود استفاده کنند، هرچند هزینه‌های مربوطه را نیز در پی داشته باشد.

پنجره‌های شیشه‌ای تجاری برای فروشگاه‌ها

بسیاری از کسب‌وکارها در نمای ساختمان‌های خود از شیشه سگمنت استفاده می‌کنند، چون این ماده بهتر از تغییرات دما مقاومت می‌کند و می‌تواند ضربه‌های قابل توجهی را بدون شکستن تحمل کند. عامل محبوبیت این ماده، ایمنی آن در کنار ظاهر خوب است که به ایجاد فضاهایی دوست‌داشتنی کمک می‌کند جایی که مردم در آن راحت هستند و دوست دارند خرید کنند یا مرور کنند. صاحبان مغازه‌ها که به شیشه سگمنت تغییر کرده‌اند، اغلب متوجه کاهش آسیب‌های ناشی از حوادث و مشکلات کمتر در مورد نفوذ غیرمجاز می‌شوند، به‌ویژه در مکان‌های پرتردد که پنجره‌ها به‌طور منظم دچار برخورد یا خرابکاری می‌شوند. به همین دلیل، شیشه سگمنت به گزینه پیش‌فرض در بسیاری از املاک تجاری تبدیل شده است و در واقع از خسارات روزمره محافظت می‌کند و همچنین به ایجاد فضایی مثبت کمک می‌کند که مشتریان را به ادامه مراجعه وفادار نگه می‌دارد.

شیشه تزئینی در طراحی داخلی

شیشه س tempered در طراحی داخلی اخیراً محبوبیت زیادی پیدا کرده است، زیرا هم ایمن است و هم ظاهر خوبی دارد. امروزه افراد این شیشه را در همه جا از دیوارهای جداکننده گرفته تا میزهای قهوه‌ای نصب می‌کنند و به فضاها ظاهر مدرن و زیبایی می‌دهند، در حالی که مقاومت کافی برای تحمل فرسایش روزمره را نیز داراست. چیزی که این ماده را جذاب می‌کند، انعطاف‌پذیری بالای آن است. طراحان می‌توانند الگوهایی را روی آن حک کنند، پوشش‌های رنگی بزنند یا حتی نورهای LED را در آن جاسازی کنند، که کاملاً با روندهای فعلی در طراحی هماهنگ است. خانه در نظر گرفتن آنچه در بازار رخ می‌دهد، به نظر می‌رسد تقاضا برای گزینه‌های تزئینی شیشه س tempered در حال افزایش است. خانواده‌های بیشتری می‌خواهند فضاهایشان زیبا و همچنین ایمن باشند، به‌ویژه زمانی که کودکان یا حیوانات خانگی در خانه وجود دارند. این ترکیب از زیبایی و عملکرد، دلیل اصلی استفاده گسترده از شیشه س tempered در کاربردهای مختلف خانگی و دفتری است.

امتیاز به مقررات CPSC 16 CFR 1201 و ANSI Z 97.1

رقم بالاتنیم در استانداردهای CPSC 16 CFR 1201 و ANSI Z 97.1 زمانی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند که ایمنی در اولویت باشد، به خصوص در مکان‌هایی مانند حمام‌ها و اطراف استخرهای شنا. اساساً آنچه این قوانین ایجاب می‌کنند این است که هر نوع شیشه‌ای که در نقاطی نصب شود که ممکن است افراد دچار آسیب شوند، باید آزمون‌های سخت‌گیرانه‌ای را از نظر مقاومت در برابر ضربه و عملکرد کلی ایمنی پشت سر بگذارد. رعایت این دستورالعمل‌ها فقط جلوی وقوع حوادث را نمی‌گیرد، بلکه باعث می‌شود تولیدکنندگان محصولات شیشه‌ای بهتری تولید کنند که ایمنی افراد را در اولویت قرار دهند. برای مناطقی که مستعد خطر هستند، استحکام و کیفیت نصب شیشه تمام تفاوت را در حفظ ایمنی افراد از جراحی‌ها و آسیب‌هایی که ممکن است در صورت استفاده از شیشه معمولی رخ دهد، به وجود می‌آورد.

چگونه شکسته شدن قطعات کوچک جلوی زخم‌دار شدن را می‌گیرد

شیشه س tempered خاصیت خود را در هنگام شکستن برجسته می‌کند. به جای اینکه مانند شیشه معمولی به تکه‌های خطرناکی تبدیل شود، شیشه س tempered به قطعات بسیار کوچک و نسبتاً بی‌ضرر می‌شکند. این موضوع به طور چشمگیری از شدت آسیب‌های جدی در حین تصادفات می‌کاهد. شیشه معمولی تمایل دارد تا پس از شکستن به لبه‌های برشی مرگبار تبدیل شود، اما شیشه س tempered به سادگی و به صورت ایمن خرد می‌شود. تحقیقات نشان داده‌اند که پس از انتقال به شیشه س tempered، تعداد بیماران مراجعه‌کننده به بیمارستان‌ها با آسیب‌های مرتبط با شیشه کاهش یافته است. به دلیل این الگوی منحصر به فرد شکستن، سازندگان شیشه س tempered را در همه جا از جمله شیشه جلوی اتومبیل‌ها تا دیواره‌های استحمام نصب می‌کنند که احتمال برخورد یا افتادن فرد به سطح شیشه وجود داشته باشد.

استفاده الزامی در مکان‌های خطرناک

در بیشتر موارد، مقررات ساختمانی استفاده از شیشه س tempered در مکان‌هایی که ممکن است اگر شیشه معمولی شکسته شود، ایجاد آسیب کند را الزامی می‌دانند. قوانین محلی و استانداردهای ملی به طور دقیق مشخص می‌کنند که این نوع خاص از شیشه باید در کجا استفاده شود - فکر کنید درب‌های ورودی، پنجره‌های حمام، یا هر مکانی که فردی ممکن است به طور تصادفی به آن برخورد کند. این مقررات بر مقاومت بیشتر شیشه س tempered نسبت به شیشه استاندارد تاکید می‌کنند و بر این نکته استحکام می‌ورزند که ایمنی از همه چیز مهم‌تر است، چرا که شیشه شکسته می‌تواند آسیب‌های جدی ایجاد کند. وقتی پیمانکاران این مقررات را رعایت می‌کنند، تنها در حال علامت زدن یک گزینه نیستند، بلکه در واقع ساختمان‌ها را برای هر کسی که از آن‌ها استفاده می‌کند، ایمن‌تر می‌کنند، چه در یک خانه و چه در یک فضای اداری. ما شاهد بی‌شمار حادثه جلوگیری شده‌ای بوده‌ایم که تنها به خاطر استفاده از نوع مناسب شیشه در مکان‌های درست ساختمان‌ها اتفاق نیفتاده‌اند.

آزمایش لنز قطبیده برای الگوی تنش

یک روش خوب برای تشخیص اینکه آیا شیشه تقویت شده است یا خیر، استفاده از آزمونی است که به آن آزمون لنز قطبی نور می‌گویند. این روش الگوهای تنش را نشان می‌دهد که چشم غیر مسلح قادر به دیدن آنها نیست. این آزمون برای بازرسان ایمنی و تیم‌های نگهداری بسیار مفید است، زیرا به تشخیص بین شیشه معمولی و شیشه تقویت شده کمک می‌کند. بیشتر آزمایشگاه‌ها به این روش اطمینان دارند، چون نتایج خوب و یکنواختی ارائه می‌دهد. وقتی کسی از طریق لنزهای قطبی نور به شیشه تقویت شده نگاه می‌کند، الگوهای منحصر به فردی را که در حین تولید ایجاد شده‌اند، متوجه می‌شود. این الگوها در واقع تأیید می‌کنند که شیشه به منظور افزایش ایمنی تحت فرآیند درمان قرار گرفته است و احتمال شکستن خطرناک آن بسیار کمتر است.

همواری لبه نسبت به شیشه آناله

نگاه کردن به لبه‌های صفحات شیشه‌ای به ما به سرعت می‌گوید که آیا شیشه سخت‌کاری شده (تمپر) داریم یا شیشه نرمال (آنیل). شیشه تمپر اغلب لبه‌های صاف و گرد دارد، چون در حین تولید آن را بسیار داغ می‌کنند و سپس به سرعت سرد می‌کنند. ولی شیشه آنیل فرق دارد. لبه‌های آن معمولاً زبرتر هستند و می‌توانند اگر با دقت کافی کار نشود، فردی را ببرند. دانستن این نکته در هنگام انتخاب مواد برای پروژه‌ها تفاوت ایجاد می‌کند. پیمانکاران باید این موضوع را درست تشخیص دهند تا نصب‌های آن‌ها ایمن بمانند و همچنین استانداردهای ساختمانی را رعایت کنند، این موضوع به خصوص برای چیزهایی مثل پنجره‌های دفتر کار یا ویترین‌های فروشگاهی که مردم به طور مداوم از کنار آن‌ها عبور می‌کنند بسیار مهم است.

ESTAMP های اصالت و نشان‌های گواهی

بیشتر شیشه‌های حرارتی دارای نشانه یا مهری از سازمان‌های استاندارد مانند ANSI یا ASTM هستند که نشان می‌دهد این شیشه‌ها دارای شرایط ایمنی لازم هستند. به دقت گوشه‌های صفحات را بررسی کنید که معمولاً این شناسه‌ها در آنجا ظاهر می‌شوند و به خریداران اطلاع می‌دهند که شیشه مطابق با دستورالعمل‌های دقیق تولید شده است. درک معنای این گواهی‌ها به ایجاد اطمینان نسبت به کیفیت محصول و رعایت قواعد ایمنی کمک می‌کند. این موضوع زمانی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند که شیشه را برای کارهای مهم مانند نمای شیشه‌ای واجه‌های فروشگاهی یا ساختمان‌ها انتخاب می‌کنید که در آن‌ها ایمنی بسیار حیاتی است. هر کسی که قصد خرید شیشه را دارد باید قبل از خرید به دقت به این نشانه‌ها توجه کند، چون این نشانه‌ها عملاً تنها راه تأیید این موضوع هستند که آیا شیشه واقعاً دارای آن استانداردهای ایمنی و قابلیت اطمینان است یا خیر.

بخش سوالات متداول