الزجاج المقسّى هو نوع من زجاج الأمان، يُقوّى في فرن تقسية الزجاج لزيادة متانته ومقاومته للصدمات. تتضمن هذه العملية تسخين الزجاج إلى درجة حرارة عالية (عادةً ما بين 600 و700 درجة مئوية) ثم تبريده بسرعة عبر عملية إخماد. مع ذلك، في بعض الحالات، قد يتشقق الزجاج المقسّى أو حتى ينكسر فجأةً بعد الإخماد. إذا انكسر الزجاج المقسّى بعد الإخماد، خاصةً إذا تكرر ذلك، فهذا يشير إلى وجود مشكلة في عملية التقسية.
درجة حرارة إخماد مرتفعة جدًا: إذا كان الزجاج ساخنًا جدًا قبل الإخماد، فقد يُسبب التبريد السريع إجهادًا مفرطًا يتجاوز قدرة الزجاج على تحمله، مما يؤدي إلى كسره. درجة الحرارة المثالية هي أقل بقليل من نقطة تليين الزجاج.
التسخين غير المتساوي: إذا لم يُسخّن الزجاج بالتساوي، فستكون بعض المناطق أكثر سخونة من غيرها. قد لا تُنتج المناطق الباردة إجهادًا كافيًا أثناء الإخماد، بينما تتعرض المناطق الأكثر سخونة لإجهاد زائد. قد يُسبب هذا الإجهاد التفاضلي كسرًا.
قياس درجة الحرارة بشكل غير صحيح: قد تؤدي عطل في أجهزة قياس الحرارة (الثرموكبل) أو معايرة غير صحيحة لنظام مراقبة درجة الحرارة إلى قراءات غير دقيقة لدرجة الحرارة، مما ينتج عنه درجات حرارة إخماد غير صحيحة.
معدل تبريد سريع جدًا: إذا كان التبريد سريعًا جدًا، يبرد السطح وينكمش أسرع بكثير من الطبقات الداخلية، مما يُسبب ضغطًا شديدًا. اضبط ضغط الهواء، أو تكوين الفوهة، أو وقت التبريد لتحقيق معدل تبريد أكثر تحكمًا.
التبريد غير المتساوي: كما هو الحال مع التسخين غير المتساوي، يؤدي التبريد غير المتساوي إلى إجهاد تفاضلي. قد يكون هذا بسبب:
انسداد فوهات الهواء: تؤدي الفوهات المسدودة في نظام التبريد إلى تدفق هواء غير متسق عبر سطح الزجاج.
ضغط هواء غير متكافئ: قد تُسبب تقلبات ضغط الهواء أثناء دورة التبريد اختلافات في معدلات التبريد.
تصميم غير مناسب للفوهة: قد يؤدي التصميم غير المناسب للفوهة إلى توزيع غير متساوٍ للهواء.
وضع الزجاج بشكل غير صحيح: يجب وضع الزجاج بشكل صحيح داخل منطقة التبريد لضمان تدفق هواء منتظم حول أسطحه.
عيوب السطح: الخدوش، والشقوق، أو غيرها من عيوب السطح تُركّز الضغط. حتى العيوب البسيطة قد تُصبح نقاط كسر أثناء عملية التسخين. افحص الزجاج جيدًا قبل التسخين، وتخلص من أي قطع بها عيوب ملحوظة.
تلف الحواف: الحواف التالفة أكثر عرضة للخطر. تأكد من أنها ناعمة وخالية من الشقوق أو الشقوق. يمكن أن يُساعد صقل الحواف أو خياطة اللحامات في تقليل تركيز الضغط.
تركيب الزجاج: قد تؤثر الاختلافات في التركيب الكيميائي للزجاج على قابليته للتسخين. تأكد من استخدام زجاج مُصمم خصيصًا للتسخين. قد تكون بعض أنواع الزجاج أكثر عرضة للكسر.
سمك الزجاج: يتطلب اختلاف السماكات معايير تسخين مختلفة. إذا كان الزجاج سميكًا جدًا لعملية التسخين المُحددة، فقد لا يتحمل الضغط.
التلوث: قد تُعيق الأوساخ أو الزيوت أو الملوثات الأخرى الموجودة على سطح الزجاج عملية التبريد، وتؤدي إلى تبريد غير متساوٍ. نظّف الزجاج جيدًا قبل التسخين.
معايرة الفرن: قد تكون معايرة الفرن نفسه غير صحيحة، مما يؤدي إلى تسخين غير متسق ومشاكل في التحكم في درجة الحرارة.
مشاكل تدفق الهواء داخل الفرن: قد يؤدي تدفق الهواء غير المتكافئ داخل الفرن إلى تسخين غير متسق للزجاج.
مشاكل الأسطوانة (الأفران الأفقية): إذا كان الفرن يستخدم بكرات لنقل الزجاج، فقد تؤدي البكرات البالية أو التالفة إلى عيوب سطحية وعدم توازن في التسخين.
خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها:
فحص نمط الكسر: حلل نمط الكسر. يمكن أن يوفر هذا دلائل على السبب:
التفتت الكامل (التقطيع): يشير هذا عادةً إلى عملية تقسية سليمة، ولكنه قد يشير إلى الإفراط في التقسية إذا صاحبه تشوه كبير.
الشقوق الكبيرة مع الحد الأدنى من التفتت: تشير إلى عدم كفاية التقسية أو عدم توازن توزيع الإجهاد.
منشأ الشق: يمكن أن يساعد تحديد منشأ الشق بدقة في تحديد مناطق تركيز الإجهاد (مثل الحواف، والعيوب السطحية). التحقق من قياس درجة الحرارة:
معايرة أجهزة قياس الحرارة (الثرموكبل) بانتظام.
استخدام عدة أجهزة قياس حرارة لمراقبة توزيع درجة الحرارة داخل الفرن.
استخدام مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء غير تلامسي للتحقق من درجات حرارة السطح.
فحص نظام التبريد:
تنظيف جميع فوهات الهواء والتأكد من خلوها من أي عوائق.
فحص ضغط الهواء للتأكد من ثباته وضمن النطاق الموصى به.
فحص تكوين الفوهة لضمان توزيع الهواء بشكل صحيح.
فحص جودة الزجاج:
فحص كل قطعة زجاج بدقة بحثًا عن أي عيوب سطحية أو تلف في الحواف أو أي تلوث.
تأكد من استخدام نوع الزجاج المناسب لعملية التقسية.
تأكد من أن سمك الزجاج ضمن النطاق الموصى به لعملية التقسية.
مراجعة معايير التطبيع:
استشر الشركة المصنعة لمعدات التطبيع أو خبيرًا في التطبيع للتأكد من أن معاييرك (درجة حرارة التسخين، معدل التبريد، زمن التبريد) مناسبة لنوع الزجاج وسمكه.
أجرِ تعديلات طفيفة وتدريجية على معاييرك بناءً على ملاحظاتك.
الاختبار باستخدام عينة تحكم:
شغّل دفعة اختبار باستخدام قطعة زجاج جيدة ومعروفة لعزل المشكلة. إذا انكسرت عينة التحكم، فمن المرجح أن تكون المشكلة في المعدات أو العملية. إذا نجحت عينة التحكم، فمن المرجح أن تكون المشكلة في الزجاج نفسه.
استشر الخبراء: إذا جربت هذه الخطوات وما زلت تواجه مشاكل، ففكّر في استشارة شركة مصنعة لمعدات التطبيع، أو مورد زجاج، أو خبير في التطبيع.
من خلال التحقيق المنهجي في هذه الأسباب المحتملة، يمكنك تحديد جذور المشكلة واتخاذ إجراءات تصحيحية لمنع المزيد من الكسر. تذكر أن التطبيع عملية معقدة، وأن التغييرات الصغيرة يمكن أن يكون لها تأثير كبير على المنتج النهائي.
