Revista publicada por la Asociación Mexicana de Ventanas y Cerramientos, A.C.
[  Procesos y Tecnología ]
 
Distorsión reflectiva: Vidrios tratados térmicamente en hornos oscilantes horizontales

El empleo de vidrios tratados térmicamente (templados o semi – templados) se ha incrementado en los años recientes, especialmente debido a las mayores exigencias de seguridad, resistencia mecánica y desempeño térmico. La tendencia se ha visto favorecida por el sentido común, los nuevos códigos de construcción y más recientemente debido a la influencia de fenómenos naturales como, huracanes en la zona costera y sismos en otras partes del país.

La vastedad de opciones estéticas en combinación con las mejoras obtenidas en materia de conservación de energía, comodidad ofrecidas por los nuevos vidrios de control solar y espectralmente selectivos, en conjunto con las dimensiones de gran formato que estos ofrecen, han motivado a los despachos de arquitectura a incorporar más vidrio en las edificaciones y sus fachadas.  Esta tendencia, ha puesto más énfasis en la necesidad de vidrios endurecidos térmicamente para satisfacer las demandas de resistencia al esfuerzo térmico (termal shock) y resistencia mecánica a la carga de viento. Incluso, se incorporaron normas específicas de aplicación para este tipo de vidrios, dependiendo de la ubicación del proyecto, altura de este, funcionalidad, etc.; todas contenidas en la NMX-R-060-2013.

Actualmente, se conocen varios tipos de procesos de endurecimiento térmico del vidrio: templado, semi – templado, curvo – templado y heat soak. Los tres primeros pueden realizarse en el mismo tipo de equipo, mientras que el último requiere un proceso totalmente diferente. En la NOM-146-SCFI-2016 se mencionan las características y métodos de prueba requeridos para los vidrios templados y semi – templados.

La gran mayoría de los vidrios tratados térmicamente, se obtienen utilizando hornos de cámara plana del tipo oscilante (shake & bake); la preparación del vidrio recocido antes del tratamiento térmico requiere de: corte a dimensión final, preparación de los bordes de acuerdo con el acabado final definido, el cual es generalmente aristado, lavado y secado del vidrio.

El proceso requiere que el vidrio sea colocado y transportado sobre rodillos horizontales dentro de un horno para ser calentados de temperatura ambiente hasta cerca de su punto de ablandamiento, aproximadamente a 630*C en un intervalo de tiempo relativamente corto. Una vez calentado el vidrio sale del horno hacia una zona de enfriamiento, donde es “enfriado” rápidamente (quench) por medio de aire soplado a presión sobre ambas caras del vidrio.

El proceso de enfriamiento súbito genera un Sistema de esfuerzos de tensión y compresión entre la superficie del vidrio y su núcleo. El color, la composición química y la transmisión de luz del vidrio permanece esencialmente inalteradas después del tratamiento térmico; de igual manera, la dureza, gravedad específica, el coeficiente de expansión, punto de ablandamiento, conductividad térmica, propiedades ópticas solares y resiliencia o tenacidad permanecen sin cambios después del tratamiento térmico. La única propiedad física que se modifica es la resistencia a la flexión y a la tensión, y se mejoran la resistencia al esfuerzo térmico y choque térmico.

Bajo carga uniforme el vidrio tratado térmicamente es relativamente más fuerte que el vidrio recocido del mismo espesor y dimensión. El tratamiento térmico modifica el patrón de roturas del vidrio; un ejemplo: el vidrio templado, éste se rompe generando una serie de partículas más pequeñas cumpliendo con los requerimientos de seguridad en la edificación, como la NOM-146-SCFI-2016, ANSI Z97.1, CPR 200, IBC, etc.; reduciendo el riesgo de cortaduras por laceraciones o lesiones severas a las personas. Ver esquemas de roturas:

La calidad óptica del vidrio tratado térmicamente es un compromiso entre las características de desempeño mecánico y la producción de las piezas discretas, de acuerdo con los requerimientos constructivos.

Durante la fabricación del vidrio templado de seguridad y semi templado en un horno del tipo oscilante, cuando el vidrio es calentado cerca de su punto de ablandamiento y debido al proceso de calentamiento, el vidrio sufre deformaciones que luego del enfriamiento final se perciben como distorsiones cuando las imágenes reflejadas por el vidrio se ven deformadas. Estas deformaciones se conocen como distorsión de rodillos (roller wave), las cuales se perciben como pequeñas ondas reflejadas sobre la superficie del vidrio. Ver figura.    

Estas distorsiones son producto del proceso de fabricación y son inherentes al mismo, aunque son susceptibles de ser minimizadas, no se pueden eliminar definitivamente. El patrón de distorsiones se puede hacer más visible en vidrios de alta reflectividad o debido a la complejidad de la configuración requerida por el instalador o proyectista del edificio.

Por supuesto, el personal técnico de Guardian Glass, está disponible para ser consultado en temas relacionados con los tratamientos térmicos de sus vidrios y en cómo reducir sustancialmente las distorsiones generadas por los procesos de fabricación.

Colaboración:
Armando J Rondon Rondon
Field Customer Engineer
Guardian Glass

Fecha de publicación: 29/11/2018

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