Kako se kalilo staklo?

Svi smo čitali „Kako se kalio čelik“, a sada ćemo, u kraćoj varijanti, objasniti kako se kali staklo. 

Kaljeno staklo dobićemo na taj način što se staklo zagreje na visokoj temperaturi a potom naglo ohladi, pri čemu se površinski sloj skuplja, pa se tako povećava njegova tvrdoća.

To je zapravo termički proces obrade stakla, a sve u cilju da bi se poboljšala njegova stabilnost, sigurnost, kao i mehaničke osobine. Moguće je kaliti sve vrste stakla, osim armiranog. Debljine stakla mogu biti od četiri do devetnaest milimetara, u maksimalnim dimenzijama jednog komada stakla od 400 x 214 cm. 

Ceo taj proces se obavlja pod kontrolisanim uslovima, u specijalnom pogonu, a sačinjava ga nekoliko faza.

U zavisnosti od tipa, debljine i veličine, obrađeno staklo se zagreva do temperature od oko 650 stepeni Celzijusovih, odnosno do tačke omekšavanja. Odmah potom, staklo prelazi u fazu hlađenja, i temperatura se naglo spušta na 450 stepeni Celzijusa. 

Šta se dešava na ovaj način? Površina stakla se hladi brže u odnosu na njegovu unutrašnjost, pa tako površina stakla ostaje napregnuta na pritisak, a unutrašnjost na zatezanje. To stanje doprinosi naročitom poboljšanju mehaničkih osobina stakla. Tako staklo postaje fleksibilnije, otpornije na temperaturne razlike, ali i otpornije na udarce. 

Kaljenje stakla – iskustva

Možda vas zanima šta se dešava ako se polomi staklo koje je kaljeno? Ako dođe do loma, staklo obrađeno na ovaj način se rasipa na sitne zaobljene komadiće, pa na taj način ne predstavlja opasnost u smislu nanošenja povreda. 

Pre procesa kaljenja, sve druge obrade stakla, kao što su sečenje, bušenje, „kp“-obrada, moraju se unapred uraditi. Ako bismo želeli da naknadno obradimo staklo na taj način, to ne bi bilo moguće, zbog površinskih napona koji nastaju kaljenjem stakla.

Za šta se sve koristi kaljeno staklo?

Kaljeno staklo ima široku primenu u svakodnevnom životu. Spomenuli smo na početku teksta da su vaša vrata od rerne napravljena od kaljenog stakla, ali isto tako od njega se prave i tuš kabine, reflektori, dok svoju primenu kaljeno staklo pronalazi i u industriji nameštaja, arhitekturi, gde se izrađuju izlozi, staklena vrata, staklene ograde…; pored toga, kaljeno staklo se koristi za mangale, kamine i roštilje, peći na čvrsta goriva, obnovljive izvore energije, kao što su solarne ćelije i slično; kada nam je potrebna sigurnosna zaštita, odnosno sigurnosno staklo, ono će svakako biti dobijeno postupkom kaljenja. 

Koje su osobine kaljenog stakla?

Već smo se upoznali sa dosta prednosti kaljenog stakla, ali navedimo još neke njegove dobre osobine: ono ima otpornost na termički šok, kao i visoku temperaturu do 320 stepeni Celzijusovih; poseduje povećanu savitljivost do osam puta u odnosu na float staklo; kao što smo već naveli, otporno je na udar i pruža nam sigurnost od povreda prilikom loma. 

U svakodnevnom životu pronaći ćete kaljeno staklo i na nadstrešnicama, ogradama i stepeništima, svim tipovima fasada, na kuhinjskim radnim pločama, na zidnim pregradama i oblogama, vratima…

Kako se pravi kaljeno staklo?

Kaljeno staklo je posebna vrsta sigurnosnog stakla koje se proizvodi termičkom ili hemijskom obradom kako bi postalo otpornije na mehaničke udarce i temperaturne promene. Proces kaljenja povećava čvrstoću stakla i menja način njegovog lomljenja – umesto velikih, oštrih komada, kaljeno staklo se raspada na sitne, manje opasne fragmente.

Postupak izrade kaljenog stakla

1. Sečenje i obrada ivica

Prvi korak u proizvodnji kaljenog stakla je sečenje sirovog stakla na željene dimenzije. Sečenje se vrši pre procesa kaljenja, jer se kaljeno staklo ne može dodatno obrađivati. Nakon sečenja, ivice stakla se poliraju i uklanjaju se sve nepravilnosti kako bi se sprečilo pucanje tokom procesa kaljenja.

2. Čišćenje stakla

Staklo se zatim temeljno pere i suši kako bi se uklonile prašina, nečistoće i masnoće koje mogu uticati na kvalitet kaljenja.

3. Zagrevanje u peći

Pripremljeno staklo se stavlja u specijalnu kalionu peć, gde se zagreva na temperaturu od oko 600 – 700°C, što je blizu tačke omekšavanja stakla.

4. Brzo hlađenje (kaljenje)

Nakon što staklo dostigne željenu temperaturu, izlaže se naglom hlađenju pomoću snažnih mlazova hladnog vazduha (tzv. quenching proces). Ovo brzo hlađenje uzrokuje da se površina stakla brzo stegne, dok unutrašnjost ostaje topla duže vreme. Ovaj proces stvara unutrašnje napone koji povećavaju čvrstoću stakla.

5. Kontrola kvaliteta

Nakon kaljenja, staklo prolazi kroz inspekciju kako bi se proverila njegova čvrstoća, optička svojstva i da li ima eventualnih grešaka. Ako staklo ne zadovoljava standarde, odbacuje se ili reciklira.

Osobine kaljenog stakla

• Veća otpornost – otprilike 4–5 puta čvršće od običnog stakla.
• Sigurnost pri lomljenju – kada se razbije, raspada se na male, tupe fragmente.
• Otpornost na temperaturu – može izdržati temperaturne razlike do 250°C.

Kaljeno staklo se koristi u automobilima, građevinarstvu, nameštaju, tuš kabinama i mnogim drugim oblastima gde su čvrstoća i sigurnost ključni faktori.