فرن تقسية الزجاج: الترويج العلمي للمعدات الأساسية للزجاج الآمن

(1) مرحلة تسخين موحدة: التحكم الدقيق في درجة الحرارة يضمن تجانس الزجاج

في هذه المرحلة، يُوضع الزجاج العادي في هيكل فرن التسخين الخاص بفرن تقسية الزجاج، ويُسخّن بمعدل ثابت بين 600 و700 درجة مئوية (قريبة من درجة تليين الزجاج). بفضل التأثير التآزري لغرف التسخين المستقلة العلوية والسفلية وناقل الأسطوانة الخزفي المقاوم للحرارة العالية، تُضمن درجة حرارة الزجاج من السطح إلى الداخل موحدة ومتسقة.

المتطلبات الفنية الرئيسية:قد يؤدي التسخين غير المتساوي بسهولة إلى تركيز الإجهاد، أو التشقق، أو تشوه السطح البصري (مثل الأنماط المتموجة) أثناء تبريد الزجاج. بالنسبة للزجاج المطلي بطبقة خاصة، مثل الزجاج الموفر للطاقة منخفض الانبعاثية، يتطلب فرن تقسية الزجاج استخدام تقنية الحمل الحراري القسري لاختراق الطلاء وتحقيق تسخين موحد للركيزة، مما يمنع انفصال الطلاء بسبب ارتفاع درجة الحرارة المحلية.

(2) مرحلة التبريد السريع: تأثير اختلاف درجة الحرارة يؤدي إلى بناء طبقة الإجهاد

بعد اكتمال التسخين، يدخل الزجاج بسرعة إلى قسم التبريد في فرن تقسية الزجاج، وينفث الهواء البارد عالي الضغط ستارة موحدة من خلال فوهات قسم التبريد، مما يحقق التبريد السريع لسطح الزجاج (يستغرق وقت التبريد بضع عشرات من الثواني فقط).

مبدأ تكوين الضغوط:يتصلب سطح الزجاج وينكمش أولاً بفعل التبريد السريع، بينما يبقى الجزء الداخلي في حالة تليين عند درجات حرارة عالية، يليه تبريد بطيء وانكماش مستمر. يُنتج فرق درجة الحرارة الناتج عن تصلب السطح وانكماش الجزء الداخلي طبقة ضغط على سطح الزجاج (مما يزيد من قوة الضغط) وطبقة ضغط شد على الجزء الداخلي (مما يُحسّن أداء الشد)، مما يُوازن بينهما ويُحسّن بشكل كبير من المتانة الكلية للزجاج.

(3) مرحلة إعداد الشجرة: تثبيت الهيكل لضمان الأداء الآمن

بعد اكتمال التبريد، تحت تأثير فرن تقسية الزجاج، يتم تشكيل هيكل الإجهاد للضغط الخارجي والسحب الداخلي داخل الزجاج بشكل دائم، ويتم تحسين خصائصه الميكانيكية والسلامة نوعيًا:

الخصائص الميكانيكية:قوة التأثير أعلى من الزجاج العادي بمقدار 3-5 مرات، وقوة الانحناء أعلى بمقدار 2-3 مرات؛

الأداء الأمني:بعد السحق، فإنه يشكل جزيئات بزاوية حادة بدون حواف حادة (حجم الجسيمات المجزأة ≤ 5 مم)، مما يمكن أن يمنع الشظايا الحادة من إصابة الأشخاص؛

مقاومة درجة الحرارة:• ارتفعت مقاومة فرق درجة الحرارة للزجاج العادي من 50 درجة مئوية -80 درجة مئوية إلى أكثر من 200 درجة مئوية، ويمكنه التكيف مع البيئات القاسية مثل درجات الحرارة العالية في الأفران واختلاف درجات الحرارة الخارجية بين النهار والليل.

(1) ترقية معيار الأمان: إنشاء خط أساسي متين لحماية السيناريوهات الحرجة

في المجالات ذات متطلبات السلامة العالية للغاية، مثل البناء والسيارات، يُعدّ الزجاج المقسّى مادةً إلزاميةً للاستخدام (مثل معايير قبول الجودة GB50210 دي دي اتش لهندسة ديكور وتجديد المباني، التي تُلزم باستخدام الزجاج المقسّى في زجاج الجدران الساتر). يستخدم فرن تقسية الزجاج عملية تشكيل إجهاد مستقرة لضمان استيفاء الزجاج المقسّى لمواصفات السلامة، بما في ذلك تجنب الزوايا الحادة عند الكسر والصدمات، مما يُقلل بفعالية من خطر الإصابة في حالات مثل سقوط المباني وحوادث السيارات.

(2) توسيع حدود التطبيق: اختراق حدود أداء الزجاج

يُعدّ الزجاج العادي محدود الاستخدام نظرًا لهشاشته وضعف مقاومته للحرارة. بعد المعالجة في فرن تقسية الزجاج، تتحسن خصائصه الميكانيكية ومقاومته للعوامل الجوية بشكل كبير، مما يجعله مناسبًا للبيئات الأكثر قسوة.

مجال الطاقة الكهروضوئية:يمكن لألواح الغطاء الكهروضوئي المقواة أن تتحمل تأثير البرد (قطر ≤ 50 مم من تأثير البرد دون حدوث ضرر)، والشيخوخة فوق البنفسجية (عمر الخدمة ≥ 25 عامًا)، وتضمن التشغيل المستقر طويل الأمد لوحدات الطاقة الكهروضوئية؛

مجال الأجهزة المنزلية:• يمكن للزجاج المقسّى للفرن أن يتحمل التبريد والتسخين المفاجئ عند درجة حرارة عالية تصل إلى 250 درجة مئوية (من 250 درجة مئوية إلى 20 درجة مئوية دون أن ينكسر)، مما يلبي متطلبات السلامة الخاصة بأجهزة المطبخ.

(3) تحسين كفاءة الإنتاج: تعزيز تطوير حجم الصناعة والذكاء

تعتمد عملية تقوية الزجاج التقليدية على التشغيل اليدوي، وهو أمر غير فعال ويؤدي إلى ضعف تماسك المنتج. أما أفران تقسية الزجاج الحديثة فتُحقق ما يلي:

تحسين القدرة:يمكن أن تصل القدرة الإنتاجية اليومية لفرن تقسية الزجاج المسطح المستمر بالحمل الحراري القسري إلى 2000-10000 متر مربع (اعتمادًا على اختيار نوع الفرن)، وهو أعلى بنسبة 14% من فرن الإشعاع التقليدي؛

تحسين التكلفة:يُخفّض التصميم الآلي متطلبات العمالة بأكثر من 60%، ويُقلّل استهلاك الطاقة بنسبة 15-30%، وهو متوافق مع أنواع متعددة من إنتاج الزجاج. يُمكن للشركات تنفيذ طلبات متعددة القطاعات دون الحاجة إلى استبدال أفران تقسية الزجاج.

مراقبة الجودة المستقرة:تم تحسين دقة التحكم في المعلمات إلى ± 2 ℃ (درجة الحرارة) و± 0.5 متر/دقيقة (السرعة)، وزاد معدل تأهيل المنتج من 85% إلى أكثر من 99%.