FOCUS La tempra del vetro
2
Il punto di tensione ( in inglese , strain point ) rappresenta la temperatura al di sotto della quale il vetro può essere considerato assolutamente solido ; a tale temperatura eventuali sforzi sono rilassati solo in alcune ore . Per il vetro di silicato sodico calcico il punto di tensione è attorno a 510 ° C
3
Se si fa riferimento a una lastra piana , l ’ andamento della temperatura nello spessore è di tipo parabolico , con un massimo nella mezzeria e due minimi sulle superfici
A COSA SERVE ? Come sopra descritto lo scopo fondamentale del processo di tempra è quello di creare uno stato di compressione residua negli strati superficiali del vetro . Questo ha come conseguenza primaria quella di aumentare la resistenza a rottura del materiale ; infatti , gli sforzi generati dai carichi esterni applicati ( urti , carichi da neve , vento , pressione dell ’ acqua , peso delle persone o degli oggetti eccetera ) prima devono annullare la precompressione superficiale ( e a questo punto i difetti sono praticamente scarichi ) e solo ad intensità superiori possono divenire critici e portare a rottura il componente . Un po ’ semplicisticamente si può dire che la resistenza di un manufatto temprato è pari alla somma della resistenza che avrebbe senza la tempra e della precompressione superficiale generata dalla tempra stessa . A titolo di esempio , facendo riferimento alla normativa europea per il vetro in edilizia , la resistenza a flessione caratteristica 5 per un vetro float ricotto è pari a 45 MPa , mentre sale a 70 MPa e 120 MPa rispettivamente per il vetro indurito e temprato . La superiore resistenza a flessione si riflette anche in una maggiore resistenza allo shock termico e agli stress termici ; nel primo caso si fa riferimento al brusco raffreddamento di un componente in vetro ( come accade , per esempio , quando una lastra calda è investita da aria o acqua fredda ), mentre nel secondo ci si riferisce alla genesi di sforzi da temperature differenti nello stesso oggetto ( come , per esempio , nel caso di una finestra solo parzialmente esposta al sole ). Ad ogni modo , mentre per un vetro ricotto si può pensare o a uno sbalzo termico o a una differenza di temperatura massima pari a circa 40 ° C , nel caso del vetro temprato tale valore può essere anche tre volte tanto ( e circa due volte per il vetro indurito ). La creazione di uno stato di sforzo di compressione superficiale ha anche un altro vantaggio relativo alla superiore resistenza al danneggiamento ; in altre parole , risulta più difficile la creazione di graffi o microfessure a seguito di contatto con altri oggetti . Infine , nel caso dei sopracitati vetri temprati , in relazione all ’ elevata intensità della compressione superficiale vengono generati anche sforzi di trazione al cuore molto significativi . Di conseguenza , quando si innesca la frattura ovvero si raggiunge la criticità di una fessura superficiale questa propaga verso l ’ interno incontrando intensi sforzi di trazione , i quali portano il difetto stesso a ramificarsi violentemente su tutto il componente in vetro generando la tipica frammentazione . Questo fa sì che il vetro temprato sia detto di sicurezza in quanto rispondente a una specifica classificazione secondo la normativa EN 12600 . Di converso il vetro indurito , caratterizzato da una compressione superficiale più limitata e da sforzi residui di trazione al cuore meno intensi , si rompe sostanzialmente come un vetro ricotto .
PER AVERE UN VETRO TEMPRATO DI QUALITÀ CI SONO ACCORGIMENTI DA TENERE IN CONSIDERAZIONE ? Se il processo di tempra come sopra descritto appare relativamente semplice , nella pratica molti sono gli accorgimenti tecnici da tenere in considerazione per produrre un vetro temprato di qualità . Innanzitutto , si deve considerare che la lastra in vetro da sottoporre a tempra ha dimensioni ( larghezza , lunghezza e spessore ) e massa finite che debbono essere tenute presenti per il riscaldamento e il successivo raffreddamento ; questi ultimi , a loro volta , è necessario che siano quanto più omogenei possibile su tutta la lastra e tra le due facce della stessa . E questo è tutt ’ altro che agevole . La lastra di vetro nei processi di tempra più comuni entra fredda all ’ interno di una camera di riscaldamento ( in gergo spesso detta di riscaldo !) appoggiata su rulli che la mantengono in leggero movimento avanti e indietro . Il vetro inizia perciò a riscaldarsi ( più repentinamente sulle superfici ), prima molto velocemente e via via più lentamente fino a raggiungere la temperatura desiderata , spesso detta temperatura di tempra . Il tempo necessario al riscaldamento è fondamentalmente proporzionale allo spessore , ma dipende anche dal tipo di vetro e dalla modalità di riscaldamento . Si possono infatti avere forni dove il vetro si riscalda assorbendo la
66 Giugno-Luglio | 2024