فرن تقسية الزجاج
فرن تقسية الزجاج (يسمى أيضًا فرن التلدين الزجاجي أو فرن تقسية الزجاج) هو جهاز يستخدم لتقسية الزجاج أثناء عملية الإنتاج. تتمثل معالجة التقسية في تكوين إجهاد ضاغط على سطح الزجاج وتوتر بالداخل عن طريق التسخين والتبريد السريع، وبالتالي تعزيز قوة الزجاج ومقاومته للصدمات.
يتضمن المبدأ الأساسي لفرن تقسية الزجاج الخطوات التالية:
التسخين : تدخل لوحة الزجاج أو ورقة الزجاج أولاً إلى فرن التقسية ويتم تسخينها إلى نقطة تليين الزجاج (عادةً حوالي 620-650 درجة مئوية) بدرجة حرارة عالية في الفرن. الغرض من التسخين هو تليين الزجاج حتى يتمكن من تحمل الضغط دون كسر أثناء عملية التبريد اللاحقة.
التسخين الموحد : لضمان التسخين الموحد للزجاج، تستخدم أفران تقسية الزجاج عادةً أنظمة الهواء الساخن بالحمل الحراري أو سخانات الأشعة تحت الحمراء. هذا يمنع الزجاج من توليد إجهاد حراري بسبب درجة الحرارة غير المتساوية أثناء عملية التسخين، مما قد يتسبب في كسر الزجاج.
التبريد السريع : عندما يتم تسخين الزجاج إلى درجة حرارة معينة، فإنه سوف يمر عبر منطقة التبريد في فرن التقسية ويتم تبريده بسرعة بالهواء البارد. سرعة التبريد أمر بالغ الأهمية. عادة ما يكون من الضروري خفض درجة حرارة سطح الزجاج بسرعة في غضون ثوانٍ قليلة لتشكيل إجهاد ضغط على سطح الزجاج. هذه العملية تصلب الجزء الخارجي من الزجاج بينما يظل الجزء الداخلي عند درجة حرارة عالية ومرونة، مما يشكل حالة إجهاد "إجهاد شد داخلي وخارجي - إجهاد ضغط خارجي" لتعزيز قوة الزجاج.
تأثير التقسية : من خلال التسخين والتبريد السريع، يتم تشكيل إجهاد ضغط على سطح الزجاج، مما يحسن بشكل كبير مقاومة الزجاج للانحناء والصدمة. الزجاج المقسى عادة ما يكون أكثر صلابة وقوة من الزجاج العادي. حتى لو انكسر، فإنه سيشكل شظايا حبيبية صغيرة لتقليل الضرر.
الغرض الرئيسي من فرن تقسية الزجاج هو تحسين الخصائص الفيزيائية للزجاج من خلال التحكم في عملية التسخين والتبريد. يستخدم على نطاق واسع في الصناعات مثل البناء والسيارات والإلكترونيات والأجهزة المنزلية.
