Vidrio templado versus vidrio reforzado químicamente
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Toughened glass, chemically strengthened glass, laminated glass… What's the difference? Read all about it.
Cuando la mayoría de la gente habla de vidrio, lo hace como si fuera solo una cosa. Ya sabes, ¡vidrio! Todo el mundo sabe qué es y para qué se usa, ¿verdad?
De hecho, el vidrio es uno de los materiales más versátiles y variados que existen. El tipo de vidrio que se utiliza para fabricar utensilios de cocina, por ejemplo, no es el mismo que el que se utiliza para los rascacielos de vidrio. Diferentes aplicaciones y contextos requieren diferentes variedades de vidrio.
Esto se ve claramente (sin doble sentido) al observar el vidrio que necesita soportar presión, calor o condiciones climáticas extremas. Huelga decir que el vidrio usado para hacer una copa de champán no servirá. No, se necesita un vidrio especializado y apto para ese propósito.
Existen diferentes tipos de vidrio fabricados para ser especialmente robustos. En este artículo, analizaremos dos de ellos: el vidrio templado (o endurecido) y el vidrio reforzado químicamente.
Ambos tipos de vidrio se procesan de tal manera que sus superficies exteriores se vuelven más robustas; en ambos casos, la superficie exterior se comprime y el interior, o "núcleo", presenta una tensión compensatoria. Sin embargo, presentan diferentes estructuras químicas y aplicaciones.
What is chemically strengthened glass?
Si estás leyendo este artículo en tu smartphone, probablemente estés viendo una pantalla de vidrio reforzado químicamente. Este vidrio se puede procesar en capas finas, lo que lo hace ideal para pantallas de smartphones, fotocopiadoras y algunos dispositivos farmacéuticos.
Para el profano, el proceso de fabricación parece sacado de ciencia ficción. Una lámina de vidrio recocido se sumerge en un baño lleno de nitrato de potasio fundido. Esto provoca lo que se denomina «intercambio iónico».
Los iones, como recordarás de la escuela, son átomos o moléculas con carga eléctrica. Los iones de potasio en el baño son más grandes que los iones de sodio en el vidrio. Los iones de potasio se filtran en los huecos del vidrio, taponándolo y haciéndolo más resistente.
Al igual que con el vidrio templado, su superficie se comprime y el núcleo se encuentra en tensión. Pero a diferencia del vidrio templado (o, mejor dicho, del vidrio templado de menor calidad), el panel resultante no sufre deformaciones ni distorsiones ópticas.
Revisa la pantalla de tu smartphone. Puede que esté astillada o manchada por el uso, pero el cristal es cristalino y resistente.
Una vez fabricado, es posible cortar vidrio reforzado químicamente, pero esto tiende a debilitar el área a menos de 20 mm del corte. Una pérdida de resistencia similar ocurre cuando la superficie sufre un arañazo profundo.
¿En qué se diferencia el vidrio reforzado químicamente del vidrio templado?
El vidrio templado o endurecido se diferencia del vidrio reforzado químicamente tanto en su proceso de fabricación como en sus aplicaciones.
En primer lugar, el vidrio que se procesa debe ser más grueso para el temple que para el reforzamiento químico. Esto se debe a la tensión interna que se ejerce sobre el vidrio durante el proceso de temple. Si es demasiado delgado, el vidrio corre el riesgo de romperse dentro del horno.
En segundo lugar, el vidrio templado es un tipo de vidrio de seguridad. Al romperse, se fragmenta en pequeñas partículas, no en fragmentos irregulares que puedan causar lesiones.
El vidrio reforzado químicamente, en cambio, se rompe en fragmentos largos e irregulares, como el vidrio flotado. Para formar parte de un vidrio de seguridad, debe estar laminado.
Thirdly and finally, toughened glass can't be cut or drilled without shattering. This means the glass has to be cut to the right size
before going into the furnace. By contrast, chemically strengthened glass can be cut after processing.
En conjunto, estas características hacen que el vidrio templado se utilice en contextos diferentes al vidrio reforzado químicamente. El vidrio templado se encuentra a menudo en entornos industriales o donde se requiere mayor seguridad. También se encuentra en parabrisas y puertas de ducha.
Mientras que el vidrio reforzado químicamente se procesa en un baño químico, el vidrio templado se procesa en un horno. Allí, se somete a un calor intenso. Una vez fuera del horno, se enfría rápidamente o se templa con ráfagas de aire frío.
Este dramático cambio de temperatura hace que la superficie y los bordes del vidrio se compriman, dando como resultado una capa exterior súper fuerte y un núcleo de vidrio con tensión compensadora.
¿Qué pasa con el vidrio laminado?
El vidrio laminado es un tercer tipo de vidrio, diseñado para soportar calor, presión y condiciones ambientales extremas. Para que se hagan una idea de su robustez, este tipo de vidrio se utiliza para acristalamientos en zonas del mundo vulnerables a huracanes, así como para pasarelas, escaleras y otros elementos arquitectónicos de vidrio diseñados para transitar.
Es una especie de sándwich de vidrio, con al menos dos paneles de vidrio y una capa intermedia de plástico en el medio. Esta capa intermedia une las láminas exteriores y evita que se rompan en pedazos peligrosos.
La principal diferencia entre el vidrio templado y el laminado es su forma de romperse. Si rompes una puerta de ducha de vidrio templado, se romperá en muchos pedazos. Pero si intentas romper un parabrisas laminado, no se romperá en absoluto. En cambio, verás un patrón similar a una telaraña extendida sobre la mampara.
Al igual que el vidrio templado y reforzado químicamente, el vidrio laminado obtiene sus propiedades del proceso de fabricación. Las láminas se envuelven con cinta adhesiva alrededor de una capa intermedia de plástico, se sellan dentro de una bolsa de silicona caliente y se introducen en el horno.
El intenso calor del horno une las capas. El tiempo exacto que tarda este proceso depende del grosor del vidrio, pero suele ser de entre tres y cuatro horas.
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