Estudo sobre a qualidade óptica e resistência de bordas de vidro após processo de lixamento e polimento

Data: 22 de novembro de 2022

Autores: Paulina Bukieda, Katharina Lohr, Jens Meiberg e Bernhard Weller

Fonte:Estruturas de vidro e engenharia volume 5, (2020)

https://doi.org/10.1007/s40940-020-00121-x

As bordas de vidro resultam do corte de folhas de vidro e de um acabamento adicional opcional. A interferência mecânica no vidro do material frágil causa falhas e rachaduras na superfície da borda. Esses defeitos influenciam a resistência de todo o envidraçamento. No âmbito de um projeto de pesquisa no Instituto de Construção Civil da Technische Universität Dresden, o processo de retificação e polimento é examinado em termos de efeitos visíveis característicos na borda do vidro e na resistência da borda. Assim, um foco especial do projeto de pesquisa é o impacto de vários discos copo de polimento para a superfície chanfrada do vidro recozido. O artigo apresenta alguns princípios básicos sobre as etapas de processamento de superfícies de bordas de vidro, apresenta os rebolos copo de retificação e polimento considerados e fornece uma visão geral dos exames experimentais realizados.

Uma análise microscópica permite a caracterização de defeitos típicos nas superfícies. Além disso, testes de flexão de quatro pontos são realizados para determinar as tensões de flexão e tração na ruptura. A combinação de ambos os métodos permite uma análise do defeito causador da fratura antes da destruição e uma correlação entre a qualidade da superfície óptica e as tensões de flexão e tração. Além disso, a microscopia pode ser usada para apoiar o ajuste de uma retificadora e controlar qualidades reprodutíveis das bordas. A avaliação mostra que um desenvolvimento especial de discos copo de polimento para chanfro pode melhorar a qualidade da superfície e, consequentemente, aumentar a resistência da aresta.

Consideração da resistência da borda do vidro no projeto

As cargas mecânicas e térmicas nas construções de janelas e fachadas estão crescendo com as demandas arquitetônicas modernas e os requisitos firmes para a física da construção. Com formatos de vidro crescentes e estruturas de vidro complexas, a sobreposição de cargas mecânicas e especialmente térmicas pode causar tensões críticas, especialmente nas áreas das bordas. De acordo com os códigos de projeto atuais em vários países europeus, o valor de projeto do vidro recozido precisa ser reduzido para o dimensionamento das bordas do vidro (Feldmann e Kasper 2014, p. 55). No caso da norma alemã e austríaca (DIN 18008-1 2019 e ÖNORM B 3716-1 2016) é necessária uma redução de 80% da resistência à flexão característica do vidro recozido. Essa redução considera a alta dispersão da resistência da borda devido ao processamento e representa um nível mínimo de resistência da borda do vidro.

A resistência reduzida da resistência das bordas do vidro recozido e a falta de cenários de carga adaptáveis ​​nas bordas do vidro levam a inseguranças. Para garantir um certo nível de segurança no design de estruturas de vidro e vidros sem danos, é necessário um exame mais aprofundado das bordas do vidro. Atualmente, os planejadores costumam usar vidro temperado, que apresenta maior resistência nas bordas. No entanto, a maior resistência da borda apresenta um risco de quebra espontânea devido à inclusão de sulfeto de níquel e uma redução da qualidade óptica, pois as anisotropias podem ser visíveis. Além disso, o uso de vidro temperado é muito caro. É desejável uma utilização mais eficiente do vidro recozido. Por essa razão, são necessárias uma abordagem de projeto de segurança e uma produção de vidro recozido com uma resistência de borda aceitável e um baixo espalhamento.

Geometrias e tipos de bordas de vidro

As bordas do vidro resultam do corte de uma folha de vidro e de outros acabamentos opcionais. O processo de corte define a geometria e o tamanho das placas de vidro. No processo seguinte de retificação e polimento, o material é erodido na superfície da borda e nas margens, para garantir a precisão do tamanho e melhorar a qualidade óptica. As chamadas bordas processadas reduzem o risco de ferimentos e permitem uma maior têmpera térmica dos vidros.