Исследование возможности упрочнения стекла лазерным излучением, страница 5

Проведенные в испытательном центре «Самарстройиспытания» исследования по оценке прочности образцов стекла размером 800х800х4мм, используемого в светопрозрачных конструкциях, показали, что при поперечном изгибе равномерно распределенной нагрузкой разрушение стекла начиналось от края образцов в угловых участках. В средней части некоторые образцы имели неразрушенные фрагменты [5]. Очевидно, при изгибе равномерно распределенной нагрузкой листов с кромкой, полученной в результате раскроя лазером, прочность стекла будет выше.

8.2. В процессе эксплуатации конструкционные изделия из листового стекла  могут   испытывать   не   только   механические,   но   и  термические нагрузки.

При перепадах температур, когда поле листа стекла нагревается значительно больше, чем его края, находящиеся в переплете, происходит возникновение термических напряжений. При этом, как правило, появляются трещины, идущие от края листа, которые могут привести к разрушению всего изделия. Особенно это относится к теплопоглощающему стеклу, которое в одинаковых условиях нагревается на 25-30°С больше, чем бесцветное. Повышение прочности и термостойкости края листов будет способствовать повышению прочности и долговечности всего изделия.

8.3. Прочность верхней поверхности флоат-стекла больше, чем нижней, прочность же края листа после механической резки ленты стекла выше у нижней поверхности. Применение лазерной резки ленты флоат-стекла позволит уменьшить это явление.

Таким образом, применение лазерной резки для раскроя листового стекла в процессе его непрерывного производства имеет несомненное преимущество перед механической резкой за счет повышения прочности и термостойкости края готовых листов стекла.

В настоящее время в ОАО «СИС» идет отладка режимов лазерной резки для отделения бортов. В дальнейшем планируется применение лазера и для поперечной резки движущейся ленты стекла, что даст дополнительные преимущества, например, возможность, изучать слоистость стекла по ширине ленты в приповерхностных слоях.

В соответствии с утвержденной программой работ планируется продолжение исследований по внедрению лазерной резки флоат-ленты, в том числе:

исследование     влияния     разных     технологических     параметров (производительность, скорость выработки и т.д.) на процесс раскроя;

- оптимизация процесса раскроя разных видов стекол, особенно «Метелицы» и толстых стекол (10,0мм и более), раскрой которых с помощью механической резки затруднен и, как правило, ведет к повышенному браку;

- исследование способности разных видов стекол с кромками лазерного реза к раскрою на более мелкие форматы;

-  продолжение   исследования   прочностных   свойств   стекол   разных толщин;

-  сравнительная   оценка   показателей   слоистости,   однородности   и шлирен-фотографий стекла с разработкой эталонов.

В результате предполагается разработка комплекта документации с заключением и рекомендациями о раскрое движущейся ленты стекла с помощью лазера.

Актуальность моего диплома заключается в исследовании  возможных методов упрочнения гладкого края стекла, которые еще не использовались, и получении одинаковой высокой прочности кромок с обоих сторон .

               1.1. Исследование прочности кромки стекла

Одной из особенностей процесса лазерной размерной резки стекла методом лазерного управляемого термораскалывания является высокое качество поверхности кромки после разделения. Оно характеризуется отсутствием ослабленных мест на кромке в виде сколов и микротрещин, являющихся концентраторами напряжений и заметно снижающих механическую прочность всего изделия, показанное на рисунке 1.3.