9-16 minut 
Przeszklenia 
15 832 30 41 
Portowa 24 27-600 Sandomierz 
Czym jest szkło hartowane?
Szkło hartowane jest materiałem znacznie bardziej wytrzymałym niż standardowe szkło float. Jego proces produkcji polega na podgrzaniu tafli szkła do temperatury powyżej 600°C, a następnie szybkim schłodzeniu.
W wyniku tego procesu na powierzchni szkła powstają silne naprężenia ściskające, które zwiększają jego odporność na uszkodzenia mechaniczne oraz naprężenia rozciągające we wnętrzu szkła.
Taka struktura pozwala szkłu hartowanemu być nawet trzy do czterech razy mocniejszym niż zwykłe szkło o tej samej grubości. Co więcej, w przypadku pęknięcia, szkło hartowane rozpada się na drobne, tępe kawałki, co minimalizuje ryzyko zranienia.
Jednak – nie łudźmy się - mimo swojej wysokiej wytrzymałości, szkło hartowane może pęknąć. Pęknięcie takie często budzi zdziwienie, ponieważ na pierwszy rzut oka brak jest widocznej przyczyny uszkodzenia. Dlaczego więc szkło hartowane pęka?
Przyczyny pęknięć szkła hartowanego
Pierwszym i najbardziej oczywistym powodem pęknięcia szkła hartowanego są uszkodzenia mechaniczne. Może to być uderzenie spowodowane przypadkowo (np. podczas transportu lub instalacji) lub celowe działanie (np. akt wandalizmu). Uderzenia mogą pozostawić niewielkie uszkodzenia, które z czasem mogą się powiększać i doprowadzić do pęknięcia szkła.
Co więcej, szkło hartowane może pęknąć także na skutek mocniejszych obciążeń dynamicznych, np. uderzenia piłki.
Krawędzie szkła są najbardziej wrażliwym obszarem, szczególnie narażonym na pęknięcia. Nawet minimalne uszkodzenie krawędzi, które mogło powstać podczas transportu, cięcia szkła czy montażu, może destabilizować równowagę naprężeń w szkle i prowadzić do pęknięcia.
Uszkodzenie to może nie ujawnić się natychmiast, ale rozwijać się powoli, powodując „zmęczenie materiału”. W efekcie szkło może pęknąć nawet kilka miesięcy po wystąpieniu pierwotnej deformacji krawędzi.
Warto pamiętać, że dla trwałości szkła hartowanego kluczowy jest jego prawidłowy montaż. W przypadku nieodpowiedniego montażu, kiedy tafla szkła jest źle osadzona lub nieprawidłowo podparta, może dojść do nadmiernych naprężeń, co w konsekwencji prowadzi do pęknięcia. Przykładem może być nieprawidłowe dokręcenie śruby w systemie mocowania szkła, które naraża taflę na dodatkowe obciążenia wiatrowe czy termiczne.
Jedną z mniej oczywistych, ale istotnych przyczyn pękania szkła hartowanego są inkluzje siarczku niklu (NiS). Są to mikroskopijne zanieczyszczenia, które mogą znajdować się wewnątrz szkła. W procesie hartowania szkło jest nagrzewane, co sprawia, że wtrącenia NiS zmieniają swoją objętość.
Gdy szkło jest szybko schładzane, wtrącenia te mogą pozostać w niestabilnym stanie. Z biegiem czasu inkluzje te mogą dalej zmieniać swoją objętość, co prowadzi do lokalnego wzrostu naprężeń i ostatecznego pęknięcia szkła, często bez widocznej przyczyny.
W celu ograniczenia ryzyka pękania szkła z powodu inkluzji siarczku niklu, niektórzy producenci stosują test wygrzewania cieplnego (HeatSoak Test, HST), który minimalizuje ryzyko późniejszego pęknięcia szkła.
Czy szkło hartowane pęka na mrozie?
Szkło hartowane charakteryzuje się wysoką odpornością na zmiany temperatury, co sprawia, że jest stosowane w zewnętrznych elementach budynków, takich jak okna czy fasady.
Z racji specyfiki procesu hartowania, szkło to jest odporne na tzw. pęknięcia termiczne, które mogą wystąpić w wyniku gwałtownych zmian temperatury.
Jednak w ekstremalnych warunkach, gdy różnica temperatur między powierzchnią szkła a jego wnętrzem jest zbyt duża, może dojść do pęknięcia.
Poradnik
W rzeczywistości pęknięcia termiczne są rzadkie i zazwyczaj dotyczą szkła niehartowanego lub niewłaściwie zamontowanego.
Jakie są najczęstsze przyczyny „samoistnego” pękania szkła?
Pojęcie „samoistnego” pękania szkła hartowanego może wprowadzać w błąd, ponieważ w rzeczywistości każde pęknięcie ma swoją przyczynę, choć nie zawsze jest ona od razu oczywista.
Najczęściej za „samoistne” pęknięcia odpowiadają uszkodzenia krawędzi, inkluzje siarczku niklu oraz błędy montażowe.
Często te przyczyny nie są widoczne gołym okiem, a analiza fragmentów rozbitego szkła może pomóc w ustaleniu rzeczywistej przyczyny uszkodzenia.
Jak zmniejszyć ryzyko pęknięcia szkła hartowanego?
Aby minimalizować ryzyko pęknięć szkła hartowanego, należy przestrzegać kilku podstawowych zasad. Przede wszystkim istotny jest prawidłowy montaż.
Szkło musi być odpowiednio osadzone i podparte, a system mocowania nie powinien powodować dodatkowych naprężeń. Wszystkie elementy montażowe muszą być starannie dokręcone.
Ważna jest także obróbka - krawędzie szkła muszą być starannie obrobione, aby zminimalizować ryzyko powstawania mikrouszkodzeń podczas montażu i transportu.
W przypadkach, gdzie istnieje ryzyko inkluzji siarczku niklu, warto zastosować dodatkowy test, który minimalizuje ryzyko późniejszego pęknięcia szkła.
I w końcu, choć szkło hartowane jest odporne na zmiany temperatury, unikanie nagłych i ekstremalnych różnic cieplnych może zmniejszyć ryzyko pęknięcia.
Podsumowanie
Szkło hartowane, pomimo swojej wytrzymałości, może pękać z różnych powodów, takich jak uszkodzenia mechaniczne, wady instalacyjne, uszkodzenia krawędzi czy wtrącenia siarczku niklu.
W praktyce pęknięcia te są rzadkie, a ich przyczyny często można zidentyfikować poprzez dokładną analizę.
Aby minimalizować ryzyko, należy przestrzegać odpowiednich procedur podczas montażu i produkcji szkła, a także uwzględniać czynniki, które mogą wpływać na jego stabilność.
źródło i zdjęcia: Pilkington IGP, NSG Group
