W niniejszym artykule przedstawiono przełomowe osiągnięcie technologiczne w zakresie jakości optycznej szkła hartowanego. Od dziesięcioleci naukowcy i eksperci w dziedzinie szkła dążą do zminimalizowania anizotropii – widocznej opalizacji i dystorsji optycznych, powszechnie nazywanych cętkami lamparta – w szkle hartowanym i szkle wzmacnianym termicznie.
Rys. 1. Przykładowa anizotropia w szkle widoczna przez filtr polaryzacyjny
Pomimo znacznych wysiłków osiągnięcie prawdziwego rozwiązania pozostawało nieosiągalne. Skanery inline do pomiaru anizotropii zwiększyły możliwości branży w zakresie ilościowego pomiaru opóźnienia optycznego na powierzchni szkła, umożliwiając precyzyjne wykrywanie zniekształceń związanych z naprężeniami własnymi. Jednakże, chociaż skanery takie pomagają mierzyć i kategoryzować anizotropie, nie oferują one sposobu na ich eliminację, pozostawiając klientów końcowych, projektantów i ekspertów od fasad zmagających się z problemem wizualnego wpływu/odzwierciedlenia naprężeń własnych w szkle.
Najbardziej zaawansowana norma w tej dziedzinie, DIN SPEC 18198, klasyfikuje jakość optyczną w trzech klasach (A, B i C), przy czym klasa A reprezentuje najwyższy standard. Jednak nawet szkło klasy A często wykazuje widoczne wzory naprężeń w świetle spolaryzowanym, co może obniżać jego walory estetyczne i funkcjonalne. Po latach intensywnych badań i inwestycji z dumą przedstawiamy przełom technologiczny, który eliminuje widoczną anizotropię w szkle hartowanym, zarówno płaskim, jak i giętym, dzięki laminowaniu z gięciem do promienia około 7-9 metrów.
To przełomowe odkrycie stanowi znaczący postęp w wielu zastosowaniach architektonicznych. Początkowo nasze badania koncentrowały się na szkle bez powłok, gdzie rezultaty były znakomite. Ponadto powłoki nakładane po procesie obróbki cieplnej jeszcze bardziej poprawiają właściwości optyczne, poszerzając zakres zastosowań.
Elementy o zakrzywionej geometrii, często preferowane przez architektów w innowacyjnych projektach budynków, „czerpią ogromne korzyści” z tego rozwoju. Łagodne krzywizny w połączeniu z zaletami mechanicznymi szkła hartowanego są teraz możliwe do osiągnięcia bez wizualnych wad związanych z anizotropią. Postęp ten toruje drogę do nowej ery w dziedzinie fasad szklanych, w której perfekcja optyczna łączy się z wytrzymałością konstrukcyjną.
1. Wstęp
Architektura nieustannie podnosi poprzeczkę, jeśli chodzi o fasady - najbardziej ceniony i wyróżniający się element budynku. Szkło stało się kanwą dla najśmielszych wizji. Nie jest już tylko przezroczyste: jest luksusowe, ochronne, transformacyjne i musi być zrównoważone. Uczestnicy procesu budowlanego dążą do perfekcji, w której szkło, zachowując wszystkie swoje funkcje, staje się niewidoczne (wizualnie znika). Koncentrując się na podstawowych cechach i funkcjach materiału, udoskonaliliśmy czystość optyczną szkła, aby pójść o krok dalej i stworzyć nowe standardy jakości.
Przy doborze szkła do budynków dwa główne wyzwania to anizotropia (Pasetto i in., 2015, Dehner i Schweizer, 2015, Dix, 2024) oraz zniekształcenia od rolek (powstające podczas procesu hartowania). Podczas gdy temu ostatniemu można zaradzić poprzez precyzyjną regulację parametrów pieców – regulując temperaturę, szybkość hartowania i inne czynniki – tak zwane „cętki lamparta” (efekt anizotropii), które powstają w wyniku opóźnienia światła spowodowanego indukowanym napięciem powierzchniowym i są widoczne w określonych warunkach oświetlenia i obserwacji, są akceptowane przez wszystkie najważniejsze normy międzynarodowe. Normy te opisują je jako „cechę charakterystyczną” (ASTM C1048) lub „widoczny efekt” (EN 1863, EN 12150, EN 14179).
Dzisiaj, po latach badań i inwestycji, można wyeliminować anizotropię zarówno w szkle hartowanym, jak i wzmacnianym termicznie. To przełomowe osiągnięcie stanowi rozwiązanie dla wszystkich zastosowań szkła płaskiego, w których pojawia się problem opalizowania (iryzacji). To samo rozwiązanie technologiczne można również zastosować w przypadku konstrukcji ze szkła giętego, gdy pozwala na to promień (zazwyczaj powyżej 8 metrów), poprzez hartowanie szkła w formacie płaskim, a następnie wyginanie go do pożądanej geometrii podczas laminowania w autoklawie przy użyciu warstw pośrednich (folii laminujących), które zachowują uzyskaną geometrię.
