Szkło hartowane

Kiedy chcemy powiedzieć, że coś jest bardzo delikatne i eteryczne to mówimy, że coś jest „kruche jak szkło”. Wszyscy znamy to powiedzenie i użyliśmy je zapewne nie raz. Tylko czy szkło naprawdę jest zawsze takie kruche i delikatne? Przecież wykorzystywane jest do szeregu rzeczy w przemyśle, w gospodarstwie domowym i ogólnie w prawie każdej aktywności życiowej człowieka. Niewątpliwie szkło jest materiałem, które można łatwo utrzymać w czystości. Jego cechą charakterystyczną jest elegancja ponadczasowa. Jest uniwersalne, jak już wspomniano oraz właśnie kruche. Ale z pomocą przychodzi tak zwane szkło hartowane. Szkło hartowane stanowi mocniejszą i zdecydowanie bardziej bezpieczną wersję tego dobrze znanego tworzywa. Szkło hartowane z roku na rok nabiera większej popularności, z tego względu, że cechuje się wysokimi walorami użytkowymi. Posiada także bardzo dobre właściwości, a miejsc jego zastosowania jest naprawdę wiele. Wybierane jest zarówno przez osoby prywatne, jak również różnego typu przedsiębiorstwa czy inne instytucje. Możemy je wykorzystać na przykład jako dekorację naszej przestrzeni domowej w postaci chociażby paneli ściennych, przeszklonych drzwi, jako balustrady czy nawet całych stopni schodów.
Wyjaśnijmy więc co to jest szkło hartowane i jakie są jego właściwości.
Jak sama nazwa wskazuje, szkło hartowane to szkło, które zostało poddane hartowaniu. Hartowanie polega na specjalnej obróbce termicznej. Hartowanie ma za zadanie podnieść walory użytkowe szkła, czyli zwiększyć jego bezpieczeństwo użytkowe. Ma także na celu podnieść trwałość szkła oraz odporność na uszkodzenia mechaniczne. Procesowi hartowania mogą podlegać różne typy szkła. Natomiast najczęściej stosuje się ten zabieg do obróbki szkła typu float. Jest to najbardziej popularny rodzaj szkła, wykorzystywany w architekturze, które powstaje poprzez wylewanie go na roztopioną cynę. Szkło float nie posiada barwy. Ma z kolei bardzo równą, niezniekształconą i płaską powierzchnię. Należy zaznaczyć, że hartowanie nie przyczynia się do zmiany wyglądu szkła z zewnątrz. O tym, że szkło zostało poddane procesowi hartowania dowiadujemy się ze specjalnej naklejki albo umieszczonego na nim znaczka. Na tejże naklejce napisane jest zazwyczaj: Safety Glass, ESG, Temepered Glass lub ESG Glass. Takie zaświadczenie jest jednocześnie potwierdzeniem, że szkło jest zgodne z normą PN-EN 12150-1, która mówi o bezpieczeństwie szkła.
Jak wygląda sam proces hartowania?
Polega on na tym, że szkło podlega ogrzaniu do temperatury powyżej 600 stopni Celsjusza. Zaraz po tym, szkło jest bardzo szybki, w ciągu kilku sekund, ochładzane z obu stron. Schłodzenie to jest przeprowadzone za pomocą sprężonego powietrza. W ten sposób zmianie ulega struktura szkła. Zewnętrzne warstwy szkła. Są już wystudzone, natomiast wewnętrzne nadal ciepłe, w związku z czym, w zewnętrznych częściach szyby tworzy się tak zwane naprężenie ściskające, zaś w wewnętrznych naprężenie rozciągające, które równoważy naprężenie ściskające. W ten sposób szkło staje się parokrotnie bardziej trwałe oraz mocniejsze w porównaniu do szkła, które nie zostało poddane procesowi hartowania.
Szczególnie ważne wyżej wymienione właściwości okazują się być w gałęzi budownictwa. Szkło stosowane w budownictwie musi być nad wyraz wytrzymałe. Z tego względu stworzono normę pod numerem PN-EN 12150-1, która charakteryzuje szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe hartowane termicznie. Według przepisów, szkło poddane procesowi hartowania, musi wypełniać z góry określone, dane wymagania pod względem jakości. Te wymagania oraz sposób, w jaki należy przeprowadzić badania, opisano w wyżej wymienionej normie. Obowiązkiem każdego producenta szkła jest dbanie o zdrowie i życie ludzi. Dlatego, co szczególnie jest ważne w budownictwie, szkło albo też szyby muszą podlegać bezpiecznej destrukcji. To znaczy ich rozbicie nie może narażać ludzi na utratę zdrowia i życia. Dlatego też szkło hartowane pęka w sposób bezpieczny, to znaczy rozbija się na drobne kawałki, których krawędzie są nieostre. Każdy z producentów szkła jest zobowiązany do pozyskiwania pewnych certyfikatów, które potwierdzają zgodność jakość wytworzonego szkła z tymi wymogami.
Jakimi właściwościami cechuje się szkło hartowane?
Szkło, rozgrzane, a następnie gwałtownie schłodzone, jest parokrotnie trwalsze od standardowego, niepoddanego hartowaniu szkła. Jest także dużo mocniejsze oraz bardziej odporne na skutki jego mechanicznej destrukcji. Badania wskazują, że potrzeba aż od pięciu do siedmiu razy większej siły, po to, aby rozbić albo stłuc szybę poddaną hartowaniu, w porównaniu do standardowego szkła. Szkło hartowane nie jest podatne na gwałtowne zmiany poziomów temperatury. Uważa się, że jest w stanie bez jakiegokolwiek naruszenia wytrzymać różnicę temperatur dochodzącą nawet do 200 stopni Celsjusza. Jego istotną cechą jest również mała podatność na nierównomierne nagrzewanie się szkła. To wszystko sprawia, że szkło poddane obróbce termicznej, można stosować także w warunkach zewnętrznych. Nie są mu straszne skrajne wahania pogody. Jest w stanie zachować wszystkie swoje cechy w stanie nienaruszonym zarówno podczas srogiej zimy, jak i upałów, a nawet jest w stanie wytrzymać w temperaturze dochodzącej do 250 stopni Celsjusza.
Ogólnie rzecz ujmując, szkło hartowane jest uważane za bezpieczne. Także z tego względu, że rozbija się w specyficzny sposób. Standardowa szyba, kiedy ulega rozbiciu, dzieli się na wiele małych, drobnych kawałków, których cechą charakterystyczną są ostre krawędzie, mogąco ławo poranić człowieka. Z kolei szkło hartowane po rozbiciu rozpada się na niewielkie cząstki, które nie posiadają ostrych, kłujących krawędzi. Producenci przeprowadzają liczne testy jakościowe, które pokazują w jaki sposób i na ile części rozpadnie się rozbite szkło hartowane. Ta cecha jest istotna dla zdrowia i życia człowieka, a także zwierząt. W ten sposób zostaje także zabezpieczone w większym stopniu mienie materialne, ponieważ uszkodzeniu nie ulegają także podłogi czy inne składniki.
Wyróżniamy parę rodzajów szkła hartowanego. Jest to na przykład szkło oznaczane symbolem ESG. Szkło ESG to szkło dowolnego typu, które posiada określoną grubość oraz określone rozmiary oraz kształty.
Innym rodzajem jest szkło oznakowane symbolem VSG-ESG. Szkło VSG-ESG jest tworzone poprzez sklejenie w sposób trwały dwóch powierzchni szkła poddanego hartowaniu przy użyciu specjalnej folii. Folia ta może nie posiadać koloru, czyli być bezbarwna, albo mieć jakąś barwę. Stosuje się do tego zazwyczaj dwóch takich samych szyb, których grubość waha się od 2 do 6 milimetrów. Wspomniana folia musi być właściwego typu, to znaczy typu PVB. Dzięki takiemu zabiegowi szkło hartowne jest ekstremalnie trwałe. Zwiększa to także jeszcze bardziej jego trwałość na uszkodzenia typu mechanicznego. Warty zauważenia jest również fakt, że w sytuacji rozbicia się szyby, folia, która znajduje się między szybami, nie pozwala na to, aby odłamki szkła rozsypały się po powierzchni ziemi. Taka właściwość umożliwia tworzenie ze szkła hartowanego na przykład schodów czy balustrad balkonowych. Dodatkową cechą szkła hartowanego jest jego odporność na włamania, a nawet kule, to znaczy jest kuloodporne.
Wyróżnia się także szkło półhartowane typu TVG. Nie jest jednak ono uważane jako szkło bezpieczne. Najbardziej znaczącą różnić pomiędzy szkłem półhartowanym TVG a szkłem ESG jest siatka spękań. To znaczy szkło TVG w przy rozbiciu pozostaje, podczas gdy szkło ESG rozbija się na niewielkie części o nieostrych krawędziach.

Ważną cechą szkła hartowanego jest fakt, że wszelka jego obróbka musi zostać przeprowadzona przez przystąpieniem do procesu hartowania. Docinanie, szlifowanie oraz wiercenie otworów musi zostać przeprowadzone przed hartowaniem. Także wszelkie otwory w szybach muszą zostać wywiercone przez hartowaniem. Już po przejściu obróbki termicznej, szkło hartowane może być zadrukowane, lakierowane, dekorowane oraz oklejane.
W jakich miejscach ma zastosowanie szkło hartowane?
Preferuje się stosowanie szkła hartowanego w tych miejscach, gdzie należy w szczególny sposób dbać o bezpieczeństwo ludzi. W takich miejscach muszą być zastosowane materiały, które takie bezpieczeństwo zapewnią. Takimi miejscami mogą być na przykład galerie handlowe, hotele oraz miejsca zakwaterowania, nowoczesne biurowce, a także budynki o przeznaczeniu wielorodzinnym. Szkło hartowane może być wykorzystane jako ozdoba w designerskich miejscach. Zdolni architekci potrafią je tak wkomponować w wystrój wnętrza, że aranżacje naprawdę robią wrażenie na widzu. Chodzi na przykład elementy szkła hartowanego w kuchni czy w łazience. Mogą to być na przykład składniki nowoczesnych mebli – stylowe fronty meblowe, blaty stolików czy witryny. Idealnie nadaje się także do wykorzystania go w budownictwie jako element wykończenia budynku, na przykład fragment elewacji budynku. To jeśli chodzi o część zewnętrzną. Natomiast w części wewnętrznej szkło hartowane może być użyte jako parawany przy wannie, kabiny prysznicowe czy designerskie ścianki typu działowego. Szkło hartowane stosuje się także jako elementy przeszkoleniowe w drzwiach zarówno zewnętrznych wejściowych, jaki i wewnętrznych. Pole do popisu ogranicza tylko wyobraźnia architekta.
Podsumowując, można powiedzieć, że szkło, które zostało poddane termicznemu procesowi hartowania, jest szkłem bezpiecznym, które cechuje wiele przeznaczeń użytkowych. Cechy charakterystyczne szkła hartowanego pozwalają na jego wykorzystanie w wielu różnych, pozornie niezwiązanych ze sobą miejsc – zarówno na zewnątrz, jak i w środku budynku. Jego gwarancja bezpieczeństwa sprawia, że ze szkła hartownego korzystają obiekty użyteczności publicznej, jak i zwykłe, prywatne osoby. Szkło hartowane gwarantuje wspaniały efekt wizualny, zapewniając jednocześnie funkcjonalność oraz efekt wow. Swoje zadanie wykona idealnie w miejscach, gdzie konieczne jest zastosowanie materiałów o wyjątkowych właściwościach odpornościowych na uszkodzenia typu mechanicznego oraz tam, gdzie natężenie ruchu jest naprawdę znaczące, na przykład galerie handlowe czy przedsiębiorstwa i inne instytucje publiczne.