Estudo da qualidade ótica e resistência de arestas de vidro após o processo de esmerilhamento 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 de material frágil causa falhas e trincas na superfície da borda. Esses defeitos têm influência na 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 várias rodas de copo de polimento para a superfície do chanfro do vidro recozido. O artigo apresenta algumas noções básicas sobre as etapas de processamento de superfícies de arestas de vidro, apresenta os rebolos copo de retificação e polimento considerados e dá uma visão geral dos exames experimentais realizados.

Uma análise microscópica permite uma caracterização de defeitos típicos nas superfícies. Além disso, testes de flexão em quatro pontos são realizados para determinar as tensões de tração de flexão na falha. 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 tração de flexão. Além disso, a microscopia pode ser usada para dar suporte ao ajuste de uma retificadora e controlar qualidades de arestas reproduzíveis. A avaliação mostra que um desenvolvimento especial de discos copo de polimento para o chanfro pode melhorar a qualidade da superfície e, conseqüentemente, 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 requisitos firmes para a física da construção. Com formatos de vidro cada vez maiores e estruturas de vidro complexas, a superposição de cargas mecânicas e especialmente térmicas pode causar tensões críticas principalmente nas áreas de borda. De acordo com os códigos de projeto atuais em vários países europeus, o valor de projeto do vidro recozido precisa ser reduzido para dimensionar as 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 aresta devido ao processamento e representa um nível mínimo de resistência da aresta do vidro.

A resistência reduzida da resistência da borda 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 projeto de estruturas de vidro e envidraçamento sem danos, é necessário um exame mais aprofundado das bordas do vidro. Atualmente, os planejadores costumam usar vidro temperado, que apresenta maior resistência da borda. No entanto, a maior resistência da borda vem com 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 um uso mais eficiente do vidro recozido. Por esse motivo, é necessária uma abordagem de projeto de segurança e uma produção de vidro recozido com resistência de borda aceitável e baixa dispersão.

Geometrias e tipos de arestas de vidro

As bordas de vidro resultam do corte de uma folha de vidro e acabamento opcional. O processo de corte define a geometria e o tamanho das vidraças. 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 ótica. As chamadas arestas processadas reduzem o risco de ferimentos e permitem uma maior têmpera térmica dos vidros.