유리 자발적 파손

유리 자발적 파손

저작권 : Mr Amanda Gibney Weko

자연 손상

유리 취급 중 경미한 손상, 설치 중 흠집 또는 흠집, 설계 결함 또는 유리의 자연적 결함으로 인해 모두 자연스럽게 파손될 수 있습니다.

우리는 모두 자동차 앞 유리에 부딪 치는 조약돌이나 도로 잔해의 부스러기 균열을 들었습니다. 우리는 즉각적인 핀홀이나 균열을 볼 수 있으며, 이것이 유리를 가로 질러 거미줄을 뚫고 거미줄이되어 방치하면 방풍 유리가 파손될 수 있음을 알고 있습니다.

작은 충격으로 인해 유리가 크게 손상 될 수있는 것은 차량에만 국한되지 않습니다. 상업적 유약에서도 비슷한 문제가 발생합니다.

유리 취급 중 경미한 손상, 설치 중 흠집 또는 흠집, 디자인 결함 또는 유리의 자연적 결함으로 인해 자연스럽게 파손될 수 있습니다.

설계 및 시공 전문가에게 유리 파손이 어떻게 그리고 왜 예방이 중요한지 이해합니다.

안전 유리

일반적으로 유리는 고온에서 실리카 (모래의 성분), 탄산나트륨 (또는 실리카의 녹는 점을 낮추는 소다회) 및 산화 칼슘 (또는 화학적 안정성을 추가하는 석회)을 융합하여 만듭니다.

그런 다음 유리를 냉각, 성형 및 추가 냉각 (어닐링이라고하는 공정)하여 유리를 안정화하고 강화합니다.

교통 체증이 적은 지역의 창문에는 표준 어닐링 유리를 사용할 수 있지만 대부분의 코드는 안전 유약을 요구합니다. 파손 된 경우, 어닐링 된 유리는 날카로운 파편과 조각으로 부서집니다.

왼쪽 : 표준 소둔 유리가 날카로운 파편으로 나뉩니다. 오른쪽 : 강화 또는 강화 유리 조각이 작은 조약돌 크기 조각으로 부서짐
왼쪽 : 표준 소둔 유리가 날카로운 파편으로 나뉩니다. 오른쪽 : 강화 또는 강화 유리 조각이 작은 조약돌 크기 조각으로 부서짐

안전 유리는 파손으로 인한 부상 가능성을 줄입니다. 유리는 파손 특성을 강화하고 변화시키기 위해 처리됩니다. 안전 유약에는 강화 유리와 접합 유리의 두 가지 주요 유형이 있습니다.

열 강화 유리는 어닐링 된 것보다 더 높은 안정성을 제공하지만 파손시 큰 파편을 형성 할 가능성이 있기 때문에 안전 유리로 간주 할 수 없습니다.

강화 유리와 열 강화 유리는 모두 1200 ° C (650 ° F)로 열처리되고 표면 또는 모서리 압축을 만들기 위해 강제 냉각됩니다.

강화 유리 매우 빠르게 냉각되어 더 높은 표면 및 가장자리 압축을 생성합니다.

열 강화 유리는 강화 유리보다 표면 및 가장자리 압축이 느리게 냉각되지만 어닐링 유리보다 여전히 높은 특성을 갖습니다.

열 강화 유리를 보여주는 다이어그램
보여주는 다이어그램 열 강화 유리

강화 유리라고도하는 강화 유리는 10,000 PSI의 최소 표면 압축과 열처리 유리보다 XNUMX 배 강한 내 충격성을 위해 열처리되었습니다.

빠른 냉각 (또는 담금질) 프로세스는 유리의 표면과 가장자리를 압축 상태로 유지하고 가운데는 장력을 유지합니다.

이 공정은 유리의 파단 특성을 변화시켜 산산조각이 나면 작은 자갈 크기 조각으로 부서지고 날카로운 파편의 부상 가능성을 줄입니다.

강화 유리는 절단 할 수 없습니다. 열 강화 유리는 3,500-7,500의 표면 압축을 위해 열처리되었습니다.

어닐링 된 유리의 표면 압축의 XNUMX 배에서, 추가적인 열 및 바람 보호가 요구되는 일반적인 글레이징 대신 열 강화 글레이징이 사용된다.

또 다른 안전 글레이징 옵션 인 라미네이트 유리는 열과 압력의 조합을 사용하여 둘 이상의 유리 층 사이에 하나 이상의 PVV (polyvinyl butyral) 층을 끼 웁니다.

접합 된 ​​유리 층은 강도 및 에지 안정성을 증가시키면서 파손되는 경우 패널을 함께 유지시킨다.

JE Berkowitz가 라미네이트 유리 일러스트 제공
JE Berkowitz가 라미네이트 유리 일러스트 제공

파손의 원인

본질적으로 깨지기 쉬운 건축 자재 인 유리는 항상 깨질 가능성이 있습니다.

제조업체는 안전 유리 및자가 치유 코팅을 생산하고 유리를 더욱 강하고 안전하게 만드는 새로운 방법을 개발하지만 설계 및 건축 전문가는 파손 및 예방 조치의 일반적인 원인을 염두에 두어야합니다.

취급 손상

유리 파손의 가장 일반적인 원인은 취급 중 가장자리 또는 표면 손상으로 인해 발생합니다.

포장, 운송 또는 설치 중 유리에 흠집이나 칩이 있더라도 시간이 지남에 따라 온도 변화와 미묘한 건물 이동을 통한 자연적인 팽창 및 수축으로 인해 불완전 주변에 응력 집중이 형성되어 향후 파손으로 이어질 수 있습니다.

자연스럽게 보이지만 이러한 유형의 휴식은 자연스러운 원인이 있습니다. 훈련 된 전문 글레이저에 의한 적절한 취급은 이러한 유형의 휴식을 피할 수있는 주요 수단입니다.

프레임 관련 파손

금속 창 또는 커튼 프레임의 개스킷, 셋팅 블록 또는 에지 블록이 누락, 손상 또는 온도 변화 및 건물 이동으로 인한 유리 대 금속 접촉에 대해 유리를 완충하기에 충분하지 않은 경우 응력이 누적되어 결국에는 파손.

바람 또는 환경 조건으로 인한 건물 또는 프레임 시스템 이동은 유리 대 금속 접촉에도 영향을 줄 수 있습니다.

위치에 비해 너무 크거나 얇은 부적절하게 조작 된 유리 창은 바람이나 날씨에 의해 손상 될 수 있습니다.

신중한 설계 검토, 적절한 엔지니어링 및 전문적인 설치는 프레임 관련 자발적인 파손을 방지 할 수 있습니다.

열 스트레스 파손

자연광 및 수동 태양 광 설계에 대한 강조가 높아짐에 따라 열 응력 관련 유리 파손이 우려됩니다.

유리 판유리의 중심이 모서리보다 뜨거워지면 가열 된 유리 중심의 팽창으로 인해 모서리 주위에 인장 응력이 발생할 수 있습니다.

열 응력이 가장자리 강도를 초과하면 유리가 깨질 수 있습니다.

특히 태양 광 제어 코팅과 함께 사용되는 대형 절연 유리 장치 (IGU)는 응력 관련 파손을 피하기 위해 열 분석이 필요합니다.

설계 단계에서 열 모델링 및 설계 조정을 수행하여 열 응력 관련 자발적 파손을 줄일 수 있습니다.

포함 파손

비교적 드물기는하지만 뜨임 처리 과정에서 플로트 유리의 니켈 오염물로 인해 황화 니켈 스톤이 형성 될 수 있습니다.

시간이 지남에 따라 설치된 강화 유리가 자연 온도 변화에 노출되면 작은 돌이 팽창하여 유리가 부서 질 수 있습니다.

황 화석 니켈은 소둔 및 열 강화 유리에 존재할 수 있지만 냉각주기가 느리면 돌의 상 변화가 멈추거나 부피가 커지기 전에 갇히기 때문에 자연적으로 파손되지 않습니다.

황화 니켈 스톤을 제거하는 알려진 기술은 없으며 직경이 0.003-0.015 인치로 매우 작아 플로트 유리에 존재하는지 육안으로 검사 할 수있는 방법이 없습니다.

미세한 황화 니켈 함유
미세한 황화 니켈 함유

ASTM 지침은 황화 니켈 스톤을 포함하여 0.020에서 0.1 인치 사이의 흠을 허용하지만, 이는 일반적인 스톤 크기보다 훨씬 큽니다. 자세한 내용은 평면 유리에 대한 ASTM C1036 표준 사양을 참조하십시오.

일부 제조업체는 황화 니켈 석재 존재에 대한 예방 조치를 취합니다.

PPG 및 기타 북미 유리 제조업체는 XNUMX 차 배치 제형에서 니켈을 사용하지 않으며, 작업에서 니켈 함유 금속을 금지하고, 자석 분리기를 사용합니다.

PPG는 또한 코드가 안전 유리를 요구하는 경우를 제외하고 열처리 유리가 필요할 때 열 강화 유리를 권장합니다.

2008 년 Glass.com 기사에서 인용 한 업계 컨설턴트 Bill Coddington은“미국의 XNUMX 차 유리 공장은 니켈이 부유물에 유입 될 가능성을 최소화하기 위해 사용되는 원료 및 생산 장비를 선택하는 데 탁월한 역할을합니다. 유리 배치.”

자연 손상

자연 손상

위에서 : 유리 가장자리 손상의 두 가지 예 (최상 이미지 제공 Bruening Glass Works); 강화 유리 파손 – 유리가 프레임 안에 남아 있음을 유의하십시오. 중심에서 "나비 날개"브레이크 패턴으로 식별 가능한 포함 브레이크

자연 손상

자연 손상

열원

열 담금은 종종 포인트지지 벽과 같은 수요가 많은 응용 분야에서 또는 자발적인 파손 가능성을 줄이는 것이 우선시되는 경우에 사용됩니다.

예를 들어 난간, 문, 강화 강화 유리 및 단열 유리 장치가 있습니다.

열 침지 동안, 샘플 배치 또는 전체 강화 유리 패널은 최대 288 시간 동안 316 내지 550 ℃ (660 내지 XNUMX ℉)의 온도에 노출되어 내포물을 시험하고 완화시킨다.

이 공정은 유리가 선적되기 전에 상을 바꾸고 유리를 깨도록 포함 물을 촉구합니다.

업계는 열 흡수의 "최신 기술"접근 방식에 동의하지 않습니다. 이 프로세스는 포함 관련 손상 가능성을 줄이지 만 향후 다른 포함이 변경되지 않고 파손을 유발할 수있는 것을 방지하거나 보장 할 수는 없습니다.

실제로,이 공정은 열에 담그는 동안 작고 안정적인 개재물이 상 변화를 시작하고 유리가 설치된 후 변형을 완료 할 수 있습니다.

열 담금은 또한 표면 압축 및 고유 강도 특성에 부정적인 영향을 줄 수 있으며 추가 된 공정 및 관련 처리로 인해 모서리 손상, 긁힘 또는 표면 코팅 특성 변경 가능성이 높아질 수 있습니다.

제조 후 열 담금질은 일부 결함이있는 유리 패널을 파괴 할 수 있지만, 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸리는 공정으로 모든 황화 니켈 함유 물을 제거하지는 않습니다.

JE Berkowitz는 국제 표준 EN 14179-1 : 2005 (HST)를 준수하여 황화 니켈 함유 및 강화 유리의 제조 손상으로 인한 자발적인 파손 발생을 줄이기 위해 열 흡수 기능을 제공합니다.

건물의 표준 공식 유리 – 열에 적신 열 강화 소다 라임 실리케이트 안전 유리는 단일체 평평한 열에 적신 열 강화 소다 석회 규산염 안전의 평탄도, 엣지 워크, 조각화 및 물리적 및 기계적 특성에 대한 공차와 함께 열 담금 처리 시스템을 정의합니다. 건물에 사용하기위한 유리.

JE Berkowitz의 열 침지 공정에서 완전 강화 유리는 특수 제작되고 인증 된 오븐에 쌓여 550도까지 가열 된 후 점차 냉각됩니다.

총 공정에는 약 XNUMX 시간이 소요됩니다. 온도를 높이기 위해 XNUMX 시간, 체류 시간을 약 XNUMX-XNUMX 시간, 온도를 낮추기 위해 XNUMX 시간이 소요됩니다.

온도를 모니터링하기 위해 유리 위에 열 컵을 놓습니다. 그러나이 프로세스는 1,000의 표준 1,000 리터에서 XNUMX의 XNUMX 리터까지 파손 가능성을 줄입니다.

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