QUALITÀ E LIMITI DI UN VETRO TEMPRATO I forni da tempra attualmente in commercio sono assolutamente in grado di realizzare prodotti vetrari di elevata qualità . L ’ abbinamento di soluzioni elettromeccaniche , fluidodinamiche e informatiche , tipico dei moderni impianti di tempra , consente un ottimale controllo del processo assieme a una notevole versatilità in relazione alle dimensioni , agli spessori e alle caratteristiche termiche e ottiche del vetro . Chiaramente , alcune limitazioni intrinseche sono ancora oggetto di studio e sperimentazione al fine di realizzare un vetro temprato esente da deformazioni o disomogeneità ottiche . Tra queste le ondulazioni ( roll-wave ) e la curvatura dei bordi ( end-kink ). Tali distorsioni sono generate nelle ultime fasi del riscaldamento quando il vetro assume una viscosità relativamente bassa . La curvatura dei bordi è localizzata sul bordo anteriore e posteriore della lastra e nasce dal fatto che tale porzione di materiale , non essendo sostenuta , tende a piegare verso il basso a causa del proprio peso . La velocità di rotazione ( avanti e indietro ) dei rulli e la loro distanza sono le variabili fondamentali in gioco per ridurre tale problematica . Le ondulazioni sono invece causate dalla presenza di rulli con una relativamente elevata eccentricità ; la porzione di rullo eccentrico , durante la rotazione finale per muovere la lastra calda verso la camera di tempra , spinge il vetro verso l ’ alto causando una deformazione ad ogni giro . La distanza tra due picchi d ’ onda è perciò uguale alla circonferenza del rullo eccentrico . Esistono già dei forni che invece di rulli utilizzano un cuscino d ’ aria per trasportare il vetro e che quindi riescono a limitare le problematiche delle ondulazioni e della curvatura dei bordi . Si tratta per il momento di impianti specializzati nella produzione di vetri sottili utilizzati specialmente nel settore del fotovoltaico e degli schermi televisivi . Vetri con spessore anche di 5 mm fanno fatica a flottare sul cuscino d ’ aria , soprattutto se non sono di forma sostanzialmente quadrata o rettangolare e se presentano fori di grandi dimensioni . Fra le disomogeneità ottiche più comuni possono essere considerate le iridescenze . Queste corrispondono a zone temprate a diversa intensità come accade volontariamente nei vetri auto quando all ’ inizio della tempra per alcune frazioni di secondo gli ugelli che soffiano aria compressa insistono solo su determinate aree che vengono ad assumere uno sforzo residuo più elevato . Siccome la presenza di uno sforzo residuo fa variare l ’ indice di rifrazione del vetro , il seppur poco differente stato di tempra è causa di un effetto ottico particolarmente visibile sotto l ’ effetto di luce polarizzata o per determinate angolazioni . Un effetto simile si genera ( involontariamente ) nei vetri di spessore elevato , dove l ’ alternanza di zone a differente stato di sforzo residuo è generata dal fatto che i rulli nella loro transizione tra rotazione oraria e antioraria si fermano per brevissimi istanti , cosicché il vetro tra due rulli direttamente di fronte agli ugelli riceve una quantità di aria fredda leggermente superiore rispetto alle altre zone . Per ridurre tale difettosità va di solito ridotta la velocità dei rulli o impostata una distanza di oscillazione pari a un numero dispari di distanze tra le schiere di ugelli oppure crescente . In tale ambito si è registrata negli ultimi anni una crescente attività di ricerca mirante a ridurre l ’ anisotropia visto il sempre maggiore uso del vetro temprato in laminati o in vetrocamere dove l ’ effetto dell ’ iridescenza viene di molto amplificato . Uno dei talloni d ’ Achille del vetro temprato è rappresentato dalla possibilità di rompersi spontaneamente . Fortunatamente tale fenomeno riguarda solo quello che abbiamo già definito essere il vetro temprato di sicurezza e si manifesta su meno dell ’ 1 % dei vetri prodotti ; tuttavia , rappresenta una questione non di poco conto se si considera che la rottura avviene anche alcuni mesi dopo la produzione , quando il vetro è ormai installato . La problematica è legata alla presenza nel vetro di inclusioni di solfuro di nichel generate durante la produzione nel forno fusorio . Queste sono insolubili nel vetro e rimangono come tali anche dopo il processo float e la successiva ricottura . L ’ aspetto critico è relativo al fatto che il solfuro di nichel ( nelle sue varie composizioni , NiS , Ni 1-x
S , Ni 7
S 6 eccetera ) esiste in due diverse forme cristalline dette alfa e beta , la prima stabile a temperatura ambiente , la seconda sopra i 380 ° C circa ; cosa particolare è che le due fasi sono caratterizzate da un volume specifico diverso , superiore nella fase alfa stabile a temperatura ambiente . Nella produzione delle lastre , durante il raffreddamento dopo ricottura , la trasformazione da beta ad alfa avviene gradualmente senza causare alcun problema se non la presenza di piccole particelle sferiche con dimensioni a volte impercettibili ( 50-100 µ m ). Invece durante la tempra , a causa del veloce raffreddamento , possono rimanere all ’ interno del vetro delle inclusioni in fase beta , come detto , stabile ad alta temperatura ; queste però appena possono tendono a trasformarsi nella fase stabile a temperatura ambiente , ovvero l ’ alfa . Quando questo accade l ’ espansione corrrispondente ( variabile tra 2 e 4 %) può generare microfessure nel
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