Inclusiones de sulfuro de níquel en vidrio templado: una explicación sencilla

Simón Eduardo • 26 noviembre 2023

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Las inclusiones de sulfuro de níquel en el vidrio templado a veces pueden provocar roturas espontáneas. En este artículo analizamos el fenómeno y cómo detenerlo.

Las inclusiones de sulfuro de níquel en el vidrio templado a veces pueden provocar roturas espontáneas. En este artículo analizamos el fenómeno y cómo detenerlo.

In febrero 2023, it was reported that multiple windows had spontaneously shattered in San Diego's central courthouse.


Esto no fue obra de un fantasma vengativo que busca justicia. Ni siquiera fue por daños al vidrio durante el proceso de manipulación o esmaltado.


De hecho, fue el resultado de una imperfección apenas perceptible en el vidrio: la presencia de inclusiones de sulfuro de níquel.


Estas imperfecciones son tan pequeñas que cuesta creer que puedan provocar una rotura espontánea. Pero, al igual que la gota que colmó el vaso, tienen el poder de causar daños sin previo aviso.


En este artículo, analizamos estas inclusiones y la mejor manera de prevenirlas.


¿Qué son las inclusiones de sulfuro de níquel?


Las inclusiones de sulfuro de níquel son un subproducto de la fabricación de vidrio. Sólo se convierten en un problema después del proceso de templado.


El vidrio templado se fabrica calentando y luego enfriando rápidamente el vidrio. El objetivo de esto es doble: fortalecer el vidrio y cambiar la forma en que se rompe. A diferencia del vidrio recocido estándar, el vidrio templado se rompe en cientos de pedazos pequeños, no en grandes fragmentos irregulares que pueden causar lesiones.


Las inclusiones de sulfuro de níquel son objetos parecidos a guijarros, tan pequeños que apenas son perceptibles.


Sulfuro de níquel

Pero con el tiempo, estas imperfecciones pueden expandirse y, en algunos casos raros, causar suficiente tensión en el vidrio como para romperlo. Esto no sucede con el vidrio normal, sólo con el vidrio templado.


That's because Vidrio templado is already under tension as a result of the tempering process. This is what makes it so robust in most everyday situations. Counterintuitively, however, those tiny expanding "pebbles" are enough to push it over the edge.


Se puede saber si la rotura se debió a una inclusión de sulfuro de níquel debido a su característico patrón de "mariposa".


Patrón de mariposa

Es importante recalcar que estas roturas son raras. Una estimación lo sitúa en una rotura por cada 400 toneladas de vidrio templado.


Pero sólo porque sea raro no significa que carezca de importancia. Además de asustar, una rotura espontánea deja al cliente sin dinero. Es por eso que empresas como la nuestra se lo toman en serio y utilizan un proceso llamado "prueba de inmersión en calor" para detenerlo lo más posible.


¿Cómo se pueden prevenir las inclusiones de sulfuro de níquel?


En el momento de escribir este artículo, no se conoce ninguna tecnología que elimine por completo la formación de inclusiones de sulfuro de níquel durante el proceso de fabricación. Pero existe un método para detectarlos una vez que el vidrio ha sido templado: el remojo en calor o "prueba de remojo en calor".


Aquí es donde el panel de vidrio templado terminado se coloca dentro de un horno y se calienta a 290°C (554°F) durante varias horas. Si hay una inclusión de sulfuro de níquel, el vidrio se romperá en el horno. Es una forma de detectar vidrios defectuosos antes de su instalación.


En el caso del juzgado de San Diego, "las especificaciones originales para el edificio de 550 millones de dólares exigían la inmersión en calor, pero eso no se hizo". Por lo tanto, escatimar en este proceso puede tener consecuencias costosas.


That said, heat soaking isn't completely infallible. Some studies have suggested that it detects around 95% of flawed panes, although it's unclear how you would know the process had failed until the breakage occurred much later on.


Otro inconveniente de la prueba es que aumenta tanto los costes como los plazos de entrega. Pero hay dos buenas razones para seguir adelante con el proceso. En primer lugar, la rotura espontánea es peligrosa, aterradora y costosa. En segundo lugar, no es posible detectar inclusiones de sulfuro de níquel de ninguna otra forma.


¿Las pruebas de inmersión en calor significan que el vidrio templado nunca se romperá?


No, el vidrio templado aún puede romperse espontáneamente incluso después de una prueba de inmersión en calor. Hay dos razones para esto.


En primer lugar, las pruebas de inmersión en calor no garantizan la eliminación completa de todas las inclusiones de sulfuro de níquel.


Y en segundo lugar, existen otras razones por las que el vidrio templado se rompe espontáneamente, como el estrés térmico (donde hay una diferencia notable de temperatura entre el borde y el centro del vidrio) y daños menores a los bordes causados durante la fabricación o el transporte.


Los marcos también pueden provocar roturas espontáneas. Cuando las temperaturas cambian, el vidrio se expandirá y contraerá. Si no hay suficiente espacio entre el marco y el vidrio para acomodar estos cambios, la tensión resultante puede hacer que el vidrio se rompa.


En resumen, nunca puede estar 100% seguro de que su vidrio templado no se romperá repentinamente, pero al realizar una prueba de inmersión en calor, elimina una posible causa.


¿Las inclusiones de sulfuro de níquel afectan a otros tipos de vidrio?


Las inclusiones de sulfuro de níquel sólo afectan al vidrio templado térmicamente, no al vidrio "normal" (recocido). Sin embargo, no puede utilizar esto en contextos donde se requiere acristalamiento de seguridad.


Pruebas de ToughGlaze y inmersión en calor


En ToughGlaze, nos tomamos muy en serio las inclusiones de sulfuro de níquel, no solo porque una rotura espontánea puede asustar, sino también porque reemplazar el vidrio templado cuesta dinero. Puede que sea poco común, pero no vale la pena el riesgo.


Por eso ofrecemos pruebas de calentamiento por inmersión utilizando el método de prueba internacional BS EN 14179 -1: 2016.


El proceso es algo como esto. Una vez endurecidos los paneles de vidrio individuales, se colocan en rejillas especiales dentro de un horno calibrado.


Horno de remojo térmico

Luego, el vidrio se calienta durante dos horas y se estabiliza a aproximadamente 290°C (554°F). Los cristales permanecen a esta temperatura durante otras dos horas y luego se enfrían un par más. Si algo se rompe en el horno, se reemplaza el panel y el proceso comienza de nuevo.


No se garantiza que detecte inclusiones de sulfuro de níquel y no hará que el vidrio sea indestructible, pero sí reduce la probabilidad de una posible causa de rotura espontánea.


Vale la pena realizar pruebas de inmersión en calor para todos los paneles de vidrio templado, pero especialmente si el vidrio será inaccesible o difícil de acceder después de la instalación, por ejemplo, si está instalado en lo alto.


La línea de fondo


Nuestro enfoque en materia de inclusiones de sulfuro de níquel y pruebas de inmersión en calor es una de las razones por las que puede contar con nosotros para un servicio completo y confiable.


Aunque la rotura espontánea es rara, creemos que vale la pena reducir el riesgo. El tiempo y el coste adicionales son una forma de preparar sus instalaciones para el futuro.


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