Krótko mówiąc, głównym powodem jest: wyeliminowanie mikro-pęknięć i defektów krawędzi powstałych podczas cięcia szkła oraz zapobieganie, aby te defekty stały się punktami koncentracji naprężeń podczas hartowania, co mogłoby prowadzić do samo-eksplozji szkła podczas przetwarzania lub użytkowania.
Podstawowa zasada: koncentracja stresu
Kruchość szkła: Szkło jest materiałem kruchym i jest bardzo wrażliwe na zarysowania powierzchni, nacięcia i pęknięcia. Kiedy te defekty zostaną poddane działaniu sił zewnętrznych lub naprężeń wewnętrznych, końcówki wygenerują ogromną koncentrację naprężeń, podobnie jak przy niewielkim nacięciu podczas rozdzierania tkaniny. W tym miejscu pęknięcia mogą łatwo zacząć się rozszerzać.
Nieuchronność procesu cięcia: Po przecięciu szkła na krawędziach pozostają bardzo drobne pęknięcia, odpryski i nacięcia (choć mogą one nie być widoczne gołym okiem). Są to nieuniknione uszkodzenia powodowane przez narzędzia skrawające.
Ogromne naprężenia w procesie hartowania: Szkło hartowane powstaje poprzez podgrzanie zwykłego szkła do temperatury bliskiej jego temperaturze mięknienia, a następnie szybkie i równomierne ochłodzenie. Podczas procesu chłodzenia powierzchnia szkła szybko się ochładza i twardnieje, natomiast wnętrze ochładza się wolniej. Prowadzi to do powstania na powierzchni silnej warstwy naprężeń ściskających, natomiast wewnątrz tworzy się warstwa naprężeń rozciągających, aby ją zrównoważyć. Ta struktura naprężeń sprawia, że szkło hartowane jest od 3 do 5 razy mocniejsze niż zwykłe szkło.
Co by się stało, gdyby krawędzie nie były szlifowane?
Jeżeli odpuszczanie będzie przeprowadzane na nieobrobionych krawędziach, na których występują mikropęknięcia, wystąpią następujące niebezpieczne sytuacje:
Samo-eksplozja podczas przetwarzania: podczas etapu nagrzewania lub chłodzenia pieca do odpuszczania ogromne naprężenia termiczne i naprężenia strukturalne wewnątrz szkła będą bezpośrednio oddziaływać na mikropęknięcia na krawędziach. Końcówki tych pęknięć nie są w stanie wytrzymać tak dużych naprężeń i spowodują, że cały kawałek szkła w jednej chwili automatycznie pęknie w piecu do hartowania, co spowoduje awarię produkcji i marnotrawienie zasobów.
Samo-eksplozja podczas użytkowania: nawet jeśli pomyślnie przejdzie proces hartowania, ten kawałek szkła nadal jest „bombą zegarową”. Podczas transportu, instalacji lub codziennego użytkowania nawet niewielkie uderzenia, zmiany temperatury lub nawet naturalne uwolnienie naprężenia mogą spowodować pęknięcie, zaczynając od delikatnej krawędzi, co prowadzi do nieoczekiwanego samo-wybuchu i stwarza zagrożenie dla bezpieczeństwa.
Korzyści wynikające ze szlifowania krawędzi
Proces szlifowania krawędzi (w tym szlifowanie zgrubne, szlifowanie dokładne, polerowanie itp.) mechanicznie usuwa delikatną warstwę krawędziową, osiągając następujące cele:
Wyeliminuj mikropęknięcia: Dokładnie zeszlifuj wszystkie defekty powierzchni i warstwy pęknięć powstałe podczas cięcia, aby uzyskać gładką, jednolitą i kompletną krawędź.
Stwórz równomierny rozkład naprężeń: Gładkie krawędzie zapewniają, że naprężenia ściskające powstające podczas procesu hartowania mogą być równomiernie rozłożone na całej powierzchni i krawędziach szkła, bez nagłego skupiania się w określonym punkcie.
Zwiększ wytrzymałość mechaniczną: Kompletna i nienaruszona krawędź sama w sobie może wytrzymać uderzenia większych sił zewnętrznych bez łatwego odpryskiwania i pękania.
Estetyka i bezpieczeństwo: Krawędzie szkła po szlifowaniu są gładkie i nie przecinają dłoni, prezentując się bardziej wyrafinowanie. Jest również wygodny w późniejszej instalacji i obsłudze, zapobiegając zarysowaniu ludzi.
