الزجاج السيكوريت موجود حولنا فى كل مكان ، لكن احيانا مش بنعرفه ، واحيانا يسمى الزجاج الحرارى ومن ضمن الاماكن الموجود فيها ، السيارات والمبانى العامة زى المستشفيات والمدارس ، والاثاث وفى الرفوف وكبائن الشاور وفى الشبابيك واستخدامات تانية كثير جدا ، كل ده بفضل قوته وصلابته بالمقارنة مع الزجاج العادى.
ايه هو الزجاج السيكوريت
الزجاج السيكوريت هو نوع من انواع الزجاج يستخدم فى الأماكن المطلوب فيها الأمان والقوة الزيادة ، شفاف شبه الزجاج العادى ، لكنه اقوى واصلب واصعب فى الكسر 6 مرات بالمقارنة بالزجاج العادي ، ويقدر يتحمل الضغوط والاصطدام اللى ممكن تكسر الزجاج العادي بكل سهولة.
بالاضافة لكده الى انه فيه فرق كبير بينه وبين الزجاج العادى وقت الكسر ، مثلا الزجاج السيكوريت لحظة الكسر يتحول الى قطع صغيرة مربعة أو دائرية بحواف ناعمة ، فى حين ان الزجاج العادى لحظة الكسر يتحطم لأجزاء كبيرة جدا بحواف حادة تماما ، وده بيشكل خطر كبير على الأشخاص الموجودين لانه ممكن يصيبهم بجروح خطيرة.
من ضمن الاسماء اللى اطلقت على زجاج السيكوريت اسم (زجاج الامان) وده بسبب انه لما بيتكسر بيتحول الى قطع صغيرة آمنة لو حاولت تمسكها بايدك ، وده هنلاحظه على الطرق لما زجاج اى سيارة بيتكسر فى الحوادث ، عشان كده أطلق عليه الاسم ده ، مش بس عشان صعوبة كسره او قوته الزائدة.
ممكن نحول الزجاج العادى الى زجاج سيكوريت بطريقة من اتنين ، اما المعالجة الحرارية او المعالجة الكيميائية ، ونحصل على نفس النتيجة فى النهاية باى طريقة منهم ، فمثلا المعالجة الحرارية تعتمد على التسخين والتبريد السريع ، فى حين أن المعالجة الكيميائية تستخدم فيها حرارة وبعض المواد لزيادة صلابة الزجاج.
استخدامات الزجاج السيكوريت
بفضل الأمان المتوفر فى الزجاج السيكوريت بدرجة عالية ، وصلابته الممتازة تم اعتماده في الاف التطبيقات الموجودة فى حياتنا ، بداية من المكاتب والشركات الكبيرة ، والأعمال المنزلية زى الشبابيك وكبائن الشاور ، وزجاج السيارات ، والزجاج المستخدم فى معظم الاجهزة الكهربائية زى البوتجاز والفرن سواء كهرباء او غاز وارفف وادراج الثلاجة والميكروويف وشاشات التليفون المحمول والطبقة الواقية لها ، ويستخدم فى الابواب الاكورديون لتجنب كسرها بسبب الاستخدام المتكرر وفى الابواب المصفحة ، ويستخدم بردو فى صناعة الزجاج المصفح المستخدم في سيارات الدبلوماسيين ، والاقنعة المستخدمة فى الغطس ، وكل استخدام يحتاج زجاج قوي وآمن.
مميزات الزجاج السيكوريت
اهم ميزة من مميزات الزجاج السيكوريت قوته وصلابته وصعوبته فى الكسر بالنسبة للزجاج العادى ، لانه اقوى منه بحوالى 6 او 7 اضعاف ، وده اللى خلاه المطلب الأول فى كل المقايسات الفنية في الأماكن العامة لأن تركيبه الزامى فى الاماكن دى ، وعشان كده هو الوحيد المستخدم في واجهات المولات والمحلات التجارية ، وفي استخدمات هندسية زى الرفوف والترابيزات ووحدات التخزين.
بالاضافة الى صلابته وقوته ، يتميز بأمان عالى جدا لانه صعب الكسر واذا اتكسر بيتحول لقطع صغيرة ناعمة وباطراف غير حادة لا تصيب بأي أذى ، على عكس الزجاج العادى اللى بيتكسر الى قطع كبيرة وضخمة وحادة جدا فى الاطراف ، و ده سبب كافى لاختياره لتوفير أقصى درجات الأمان في حالة حدوث اى كسر على الأفراد الموجودين.
ازاى يتم تصنيع الزجاج السيكوريت
عملية التصنيع دى يطلق عليها فى لغة السوق (سكرتة الزجاج) ودى ممكن تتم بطريقة من اثنين ، والطريقتين يعتمدوا على حقيقة علمية وهي أن الزجاج المضغوط يصبح اقوى بكثير من الزجاج المشدود ، بمعنى انه كل ما يتم ضغط الزجاج فى ظروف اصعب يصبح اقوى من المشدود ، وده عن طريق تعرض الأسطح الخارجية للزجاج للضغط ، وده معناه ان اى محاولة لتكسير الزجاج السيكوريت لازم يتعرض لضغط اكبر من اللى تم تصنيعه فيه.
سكرتة الزجاج بالحرارة والتبريد
معظم أنواع الزجاج السيكوريت اللى بنستخدمها مصنوعة بطريقة الحرارة عن طريق الخطوات دى :
- يتم تصنيع الزجاج السيكوريت عن طريق تقطيع الزجاج العادى للمقاسات المطلوبة.
- يتم استبعاد اى قطعة زجاج بها شوائب أو فقاعات داخلية ودى خطوة مهمة جدا لان القطع اللى فيها شوائب تتعرض للكسر لما تدخل للحرارة.
- يتم تعرض الزجاج العادى فيها لدرجة 620 مئوية داخل فرن مخصص لعملية دى ، ويفضل موجود فى الحرارة دى لفترة.
- بعد كده تيجى مرحلة التبريد وهنا يتعمل له تبريد سريع عن طريق تعرضه لهواء بارد من مواسير بضغط عالى وبسرعة عالية جدا من كل الزوايا وبالتحديد من الأطراف أسرع من المنتصف لمدة تتراوح من 3-10 ثوانى ، العملية دى تجبر جزيئات السطح الخارجى للضغط على جزيئات الطبقات الداخلية والعكس صحيح تولد قوة داخلية تضغط على السطح الخارجى.
- العملية دى تنتج زجاج مضغوط جدا من السطح الخارجى ومشدود جدا من الطبقات الداخلية ، وزى ما قلنا الحقيقة العلمية أن الزجاج يقوى كل ما يتعرض لضغط أكبر من التعرض للشد ، وبالتالى عشان تكسر الزجاج السيكوريت لازم تتجاوز القوة الضاغطة اللى صنعته ، وده هو سر قوة الزجاج السيكوريت وانه اقوى بـ 6 او 7 اضعاف من الزجاج العادى.
وفيه فائدة ثانية للعملية دى وهى تعدد مناطق الضغط على الزجاج من خلال التبريد وهو ده سبب صغر حجم القطع لما الزجاج السيكوريت يتكسر.
سكرتة الزجاج بالمعالجة الكيميائية
ودى طريقة مش منتشرة فى بلادنا العربية ، وفيها تتم سكرتة الزجاج عن طريق تبادل الأيونات.
- يتم غمر قطعة الزجاج فى حمام يحتوى على ملح بوتاسيوم بدرجة حرارة 300 مئوية.
- لحظة ذوبان الملح ، ده معناه انه تم حله لمكوناته الاساسية.
- ويتم تحرير ايونات البوتاسيوم المشحونة لتحل محل ايونات الصوديوم الموجودة على سطح الزجاج.
- لما أيونات الصوديوم تترك سطح الزجاج عشان تدخل فى محلول ملح البوتاسيوم ، تترك فراغات فى سطح الزجاج نفسه وهنا يجي دور ايونات البوتاسيوم الأكبر منها فى الحجم واللى بتحل محلها وتملا الفراغات دى.
- ايونات البوتاسيوم اكبر من ايونات الصوديوم بحوالى 30% ، ونتيجة عملية تبادل الأيونات دى يتعرض السطح الخارجى للزجاج للضغط ، وده يخلى جزيئاته تكبر فتضغط على الطبقات الداخلية اللى بيحصلها عملية شد نتيجة الضغط الخارجي.
- وبكده ينتج لنا زجاج قوى عشان تقدر تكسره لازم تتجاوز الضغط اللى تعرض له أثناء التصنيع.
رغم أن الطريقتين ينتجوا زجاج سيكوريت قوى الا ان الزجاج المصنوع بالمعالجة الكيميائية لما يتعرض للكسر تصبح اجزائه كبيرة وحادة شبه قطع الزجاج العادى ، عشان كده مش بيسمى زجاج آمن بعكس النوع المصنوع بالحرارة ، إلا إذا تم اكساؤه بطبقة حماية خارجية لمنع وقوع أجزائه إذا تعرض للكسر.
ضمان جودة الزجاج السيكوريت
بعد ما عرفنا الزجاج السيكوريت وازاى يتم تصنيعه بالمعالجة الحرارية أو المعالجة الكيميائية وعرفنا هو ليه اقوى ، تعالوا نتعرف على عوامل ضمان جودة الزجاج ونعرف اذا كان جودته سيئة أو لا.
- بسبب الضغط الداخلى العالى جدا اللى بيتم تنفيذه على الزجاج بعملية التبريد ، لابد من اجراء كل عمليات القطع والتخريم والحفر قبل عملية السكرتة والدخول فى الفرن الحراري ، لانه بعدها مينفعش اجراء اى معالجة على الزجاج.
- معدل سرعة التبريد هو اللى بيحدد قوة تحمل الزجاج السيكوريت ، بعد معالجته الحرارية بدرجة 620 مئوية يتم تبريده بهواء نفاث بسرعة عالية جدا ، وهنا نقدر نعرف اذا كان الهواء سريع نحصل على زجاج قوى جدا ، لان سرعة الهواء البارد هي اللى بتضغط على جزيئات السطح الخارجى ، و تشد جزيئات الطبقة الداخلية ، وبالتالى اذا كان اقل فى السرعة يبقى الزجاج المنتج اضعف.
- من المعروف عن الزجاج السيكوريت ان الحد الادنى للضغط اللى يتحمله سطحه الداخلى 10000 PSI يعني 10 الاف رطل فى البوصة المربعة ، وبالنسبة لأطرافه تتحمل ضغط 9700 PSI ، ودى مواصفات الكود الامريكى ASTM C 1048 المعترف به عالميا ، وده يعتبر 4 أضعاف قوة الزجاج العادى.
- تأكد من سلامة الحواف ، لان لو حصل اى خدوش او كسور للحواف سواء فى التصنيع او التقطيع او النقل او حتى التركيب ده هيخلى الزجاج السيكوريت قابل للكسر ، عشان كده خلى بالك من جودة الحواف.
أنواع الزجاج المعالج بالحرارة
النوع المقوى
هو نوع معالج بالحرارة والتبريد بسرعة عالية جدا وهو اللى ممكن يتحمل الضغط العالي 10000 PSI وده المستخدم فى اغلب تطبيقاتنا الموجودة زى المحلات التجارية وغيرها ، عشان كده يسمى الزجاج الآمن فى الاستخدام ، لذلك المقايسات الخاصة بالمباني العامة لازم يكون فيها زجاج من النوع ده لتوفر الأمان.
النوع المعالج حراريا
وده نوع تانى معالج بالحرارة بردو ولكن بسرعة تبريد منخفضة ، لذلك هنلاقيه اقل منه فى القوة يتحمل ضغط 7500 PSI واقل منه فى الكفاءة ومن عيوبه انه بيتكسر لقطع كبيرة ، وعشان كده يحدث إصابات بالغة للأفراد الموجودة.
مصادر الصور
الغلاف Lepro/istockphoto
