Parte 4 della serie Sagertec Engineering sulla resistenza alla delaminazione del vetro stratificato
La pressione è una delle differenze più evidenti tra una linea di vetro stratificato in autoclave e un forno di laminazione del vetro non in autoclave.
Poiché un'autoclave opera a pressione esterna più elevata, si presume spesso che debba sempre produrre un'adesione più forte e una migliore durata a lungo termine.
Quella conclusione è troppo semplice.
La pressione è preziosa, ma svolge funzioni manifatturiere specifiche. Non deve essere confusa con il meccanismo di adesione completo o con la prova della stabilità dei bordi a lungo termine.
Durante la produzione di vetro stratificato, la pressione può:
· portare vetro e interlayer in contatto ravvicinato;
· compattare la trama superficiale;
· ridurre i vuoti visibili;
· assistere nella consolidazione del laminato;
· costringere gli strati di vetro leggermente deformati verso una forma comune.
Questi sono vantaggi importanti. Aiutano a spiegare perché un processo in autoclave ben controllato può produrre vetro stratificato di eccellente qualità ottica e durevolezza.
La pressione non garantisce indipendentemente:
· una superficie di vetro pulita e idonea;
· un PVB correttamente conservato o condizionato;
· un'adeguata rimozione dell'aria;
· un percorso di evacuazione aperto;
· una temperatura uniforme del prodotto;
· una geometria del vetro compatibile;
· una costruzione interlayer appropriata;
· un assemblaggio finale a bassa tensione;
· un bordo installato protetto.
Un processo ad alta pressione può far toccare i materiali. Non può compensare indefinitamente un'interfaccia inadatta o una costruzione incompatibile.
Il PVB deve raggiungere un contatto intimo con il vetro prima che un legame stabile possa svilupparsi.
La pressione aiuta a stabilire quel contatto, ma l'interfaccia finale è influenzata anche da:
· pulizia e chimica della superficie;
· formulazione e condizione dell'interlayer;
· umidità;
· qualità di de-arieggiamento;
· temperatura del prodotto;
· tempo di processo;
· forma del vetro;
· storia di raffreddamento.
La qualità del vetro laminato non è quindi proporzionale alla pressione in una semplice relazione lineare.
Maggiore pressione può migliorare la consolidazione senza migliorare automaticamente ogni variabile che controlla la resistenza alla delaminazione a lungo termine.
La seguente tabella descrive ampie tendenze di processo. Le prestazioni reali dipendono dal design dell'apparecchiatura, dai materiali, dalle ricette, dalla disciplina dell'operatore e dalla validazione.
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Punto di valutazione |
Strada in autoclave |
Strada di vuoto controllato non autoclave |
Cosa deve essere convalidato |
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Principio principale di consolidazione |
Calore e pressione del gas esterno dopo la pre-laminazione |
Riscaldamento con un differenziale di pressione atmosferica assistito da vuoto |
finestra di processo reale per la costruzione prevista |
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strategie di disariazione |
fortemente dipendente dalla pre-laminazione e dai percorsi di fuga rimanenti |
il vuoto attivo può essere mantenuto durante le fasi di riscaldamento e raffreddamento selezionate |
se un percorso efficace rimane aperto nel laminato reale |
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Capacità di forzare il vetro deformato a contatto |
relativamente alto |
più limitato |
limiti di planarità del vetro, regole di accoppiamento e costruzione dell'interlayer |
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Visibilità di input inadeguati |
alcuni disallineamenti possono essere consolidati in un aspetto iniziale accettabile |
un disallineamento severo può rimanere visibile prima |
criteri di rigetto e procedure di correzione |
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Uniformità della temperatura |
influenzata dal carico del lotto, dalla circolazione e dalla posizione del prodotto |
influenzata dal design della camera, dal flusso d'aria, dal carico e dal tempo di permanenza |
mappatura della temperatura del prodotto con costruzioni reali |
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Idoneità dell'interlayer |
deve seguire i requisiti dell'interlayer e del processo |
deve essere convalidato per il processo specifico non autoclave |
prodotto esatto, spessore, costruzione e linee guida del fornitore |
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Test di prodotto finito |
richiesto |
richiesto |
standard applicabili, metodo di prova e criteri di accettazione |
Nessuna delle colonne è una garanzia di qualità. La tabella mostra perché confrontare solo la pressione massima non è sufficiente.
Un vantaggio del trattamento ad alta pressione è la sua capacità di accogliere una gamma più ampia di fessure iniziali.
Questa capacità può anche ritardare la visibilità di un disallineamento.
Quando la pressione spinge insieme due stratificazioni di vetro temperato deformate, il pannello può apparire chiaro anche se le forme del vetro e la costruzione dell'interlayer sono poco abbinate.
Dopo il rilascio della pressione, l'assemblaggio incollato può trasportare forze di recupero generate dalla geometria originale.
Lavori sperimentali pubblicati hanno riportato che le deviazioni di planarità e le onde da rullo possono produrre tensioni permanenti attraverso lo spessore del vetro di sicurezza stratificato. Sotto temperatura, umidità e carico sostenuto, la regione interfaciale più debole può diventare sempre più importante.
Questo non significa che ogni pannello in autoclave contenga stress dannosi. Significa che la geometria del vetro dovrebbe essere misurata e controllata separatamente piuttosto che giudicata solo dall'aspetto ottico finale.
Un forno per laminazione del vetro non in autoclave ben progettato può offrire diversi vantaggi nel controllo del processo rilevanti per la stabilità dei bordi.
Quando il design mantiene un percorso continuo verso la sorgente di vuoto, l'aria e alcuni contenuti volatili possono continuare a uscire mentre il laminato si riscalda e si stabilizza.
Una minore forza di consolidamento esterna rende più difficile nascondere un significativo cedimento, onde da rullo, sollevamento dei bordi o una costruzione dell'interlayer inadeguata.
Il vetro, l'interlayer e il processo devono essere compatibili prima che possa essere prodotto un pannello accettabile. Questo può ridurre la probabilità che un laminato visivamente chiaro dipenda dalla forza di recupero intrappolata.
La durata del vuoto, la velocità di riscaldamento, la temperatura del prodotto, il tempo di mantenimento, il raffreddamento e il rilascio possono essere adattati al laminato reale piuttosto che trattati come valori isolati della macchina.
In condizioni validate, queste caratteristiche possono tradursi in una forte resistenza allo sbiancamento dei bordi e alla separazione ritardata.
In uno screening comparativo interno selezionato, Sagertec ha osservato laminati non in autoclave con una forte stabilità dei bordi rispetto ai campioni di confronto lavorati convenzionalmente. Questa è un'osservazione specifica per la costruzione, non un'affermazione universale che ogni pannello non in autoclave superi ogni pannello in autoclave.
Un sistema non in autoclave può anche fallire quando:
· il PVB non è adatto per il processo;
· l'integrità del vuoto è scarsa;
· i percorsi di evacuazione si chiudono troppo presto;
· il riscaldamento è irregolare;
· il vetro è contaminato;
· il raffreddamento è incontrollato;
· la costruzione del vetro supera il range validato.
La conclusione ingegneristica non è che la bassa pressione crei da sola una migliore adesione.
Il punto è che un processo che si basa meno sulla compensazione ad alta pressione può mettere in evidenza prima input incompatibili e mantenere un'opportunità di evacuazione differente. Il beneficio si manifesta solo quando il sistema completo è progettato e gestito correttamente.
Un acquirente dovrebbe chiedere sia ai fornitori di autoclave che a quelli non-autoclave:
1. Quali intercalari e costruzioni sono stati validati?
2. Come viene ottenuta e verificata la sgasatura?
3. Come viene misurata la temperatura del prodotto su tutta la carica?
4. Quali limiti di planarità del vetro vengono raccomandati?
5. Come viene abbinata la costruzione dell'intercalare alla geometria del vetro?
6. Quando viene rilasciata la pressione o il vuoto?
7. Quali test di durabilità e adesione vengono utilizzati?
8. Quali dati di produzione possono essere tracciati per lotto?
9. Quali procedure di prova-produzione e accettazione sono disponibili?
Queste domande confrontano la reale capacità del processo piuttosto che le etichette dell’attrezzatura.
Sagertec non sostiene che ogni laminato prodotto in autoclave si delaminerà o che ogni laminato fuori autoclave avrà successo.
La nostra posizione tecnica è più specifica:
Una linea di vetro laminato non-autoclave controllata può ridurre certi rischi latenti di delaminazione se mantiene un’efficace evacuazione, richiede geometria del vetro e costruzione dell'intercalare compatibili, controlla temperatura e raffreddamento del prodotto e scarta input inadatti prima della spedizione.
L’obiettivo non è semplicemente eliminare il recipiente a pressione. È sostituire la compensazione dipendente dalla pressione con una relazione più trasparente tra vuoto, calore, materiali e geometria del vetro.
Una pressione più elevata può migliorare la consolidazione, ma non produce automaticamente vetro laminato di migliore qualità a lungo termine.
Il processo migliore è quello che ripetutamente crea un laminato pulito, uniformemente legato e meccanicamente stabile dopo che tutte le forze temporanee di produzione sono state rimosse.
Per i trasformatori di vetro che confrontano un forno per vetro laminato, un forno per laminazione o una linea completa di vetro laminato, la domanda decisiva non è solo quanta pressione il sistema può applicare.
È quale condizione il processo lascia all’interno del laminato finito.
La pressione aiuta la consolidazione durante la produzione. La resistenza finale e la durabilità dipendono dalla costruzione completa del vetro, dalle proprietà dell'intercalare, dalla qualità dell'interfaccia, dall’esposizione ambientale e dalla storia del processo.
Alcuni sistemi sono specificamente progettati e convalidati per il PVB, mentre altri sono principalmente destinati all'EVA o a materiali diversi. Il prodotto PVB esatto, lo spessore e la costruzione del vetro devono essere confermati per l'attrezzatura selezionata.
Non automaticamente. Un processo in autoclave ben controllato può produrre vetro durevole. La preoccupazione è che una forza di consolidamento elevata possa a volte rendere meno visibile una geometria del vetro incompatibile o la preparazione dell'interfaccia durante l'ispezione iniziale.
Un sistema convalidato può mantenere un'evacuazione attiva durante le fasi critiche e rivelare prima alcuni problemi di materiale o geometria, riducendo la dipendenza da elevate pressioni esterne per creare un aspetto iniziale accettabile.
