Forno de têmpera de vidro: Popularização científica de equipamentos essenciais para vidro de segurança
2025-09-06
Forno de têmpera de vidro: Popularização científica de equipamentos essenciais para vidro de segurança
O vidro temperado tornou-se um material fundamental em setores como fachadas de edifícios, eletrodomésticos, energia fotovoltaica e proteção contra incêndio, devido à sua alta resistência, segurança e excelente resistência às intempéries. Como equipamento essencial para a produção de vidro temperado, os fornos de têmpera convertem o vidro comum em vidro temperado de alto desempenho por meio de processos precisos de fortalecimento físico, atendendo a diversos setores, como construção civil, automotivo, eletrodomésticos e energias renováveis.
1. Mecanismo de processamento de vidro temperado: o fluxograma principal do processo em um forno de têmpera de vidro.
O forno de têmpera de vidro promove o fortalecimento físico do vidro comum por meio de um processamento de precisão em três etapas: aquecimento, resfriamento e ajuste de tensão. Seu princípio fundamental é utilizar o gradiente de temperatura para construir um sistema de equilíbrio de tensão dentro do vidro. O processo específico é o seguinte:
(1) Estágio de aquecimento uniforme: o controle preciso da temperatura garante a homogeneização do vidro.
Nesta etapa, o vidro comum precisa ser colocado no corpo do forno de têmpera de vidro e aquecido a uma taxa estável de 600 °C a 700 °C (próximo ao ponto de amolecimento do vidro). Através do efeito sinérgico das câmaras de aquecimento independentes superior e inferior e do transportador de rolos de cerâmica resistente a altas temperaturas, garante-se que a temperatura do vidro seja uniforme e consistente da superfície ao interior.
Principais requisitos técnicos:O aquecimento irregular pode facilmente levar à concentração de tensões, fissuras ou distorções ópticas na superfície (como padrões ondulados) durante o resfriamento do vidro. Para vidros com revestimentos especiais, como o vidro de baixa emissividade (LOW-E), o forno de têmpera precisa utilizar tecnologia de convecção forçada para penetrar o revestimento e obter um aquecimento uniforme do substrato, evitando o desprendimento do revestimento devido à alta temperatura localizada.
(2) Estágio de resfriamento rápido: O efeito da diferença de temperatura cria uma camada de tensão
Após o aquecimento, o vidro entra rapidamente na seção de resfriamento do forno de têmpera, onde um jato uniforme de ar frio de alta pressão é expelido pelos bicos da seção de resfriamento, promovendo um resfriamento rápido da superfície do vidro (o tempo de resfriamento leva apenas algumas dezenas de segundos).
Princípio da formação de tensões:A superfície do vidro endurece e encolhe primeiro devido ao resfriamento rápido, enquanto o interior permanece em um estado de amolecimento em alta temperatura, seguido por resfriamento lento e encolhimento contínuo. O efeito da diferença de temperatura, com o endurecimento na superfície e o encolhimento no interior, cria uma camada de tensão compressiva na superfície do vidro (aumentando a resistência à compressão) e uma camada de tensão trativa no interior (otimizando o desempenho à tração), que se equilibram e melhoram significativamente a resistência geral do vidro.
(3) Preparação do cenário: estabilização da estrutura para garantir o desempenho de segurança
Após o resfriamento completo, sob a ação do forno de têmpera de vidro, a estrutura de tensão de compressão externa e tração interna é formada permanentemente dentro do vidro, e suas propriedades mecânicas e de segurança são qualitativamente melhoradas:
Propriedades mecânicas:A resistência ao impacto é de 3 a 5 vezes maior do que a do vidro comum, e a resistência à flexão é de 2 a 3 vezes maior;
Desempenho em segurança:Após ser triturado, forma partículas com ângulos rombos e sem arestas afiadas (tamanho das partículas fragmentadas ≤ 5 mm), o que pode evitar que fragmentos pontiagudos firam pessoas;
Resistência à temperatura:•A resistência à diferença de temperatura do vidro comum aumentou de 50 ℃ - 80 ℃ para mais de 200 ℃, podendo se adaptar a ambientes extremos, como altas temperaturas em fornos e grandes variações de temperatura entre o dia e a noite em ambientes externos.
2. Categoria e aplicação do equipamento: Diferenças entre fornos de revenimento planos e fornos de revenimento curvos
Um forno de têmpera de vidro de alto desempenho consiste em uma mesa de carga e descarga, sistema de aquecimento, sistema de resfriamento, sistema de controle elétrico e módulos funcionais auxiliares. De acordo com os requisitos de formato do vidro temperado, os fornos de têmpera são divididos principalmente em duas categorias: fornos de têmpera plana e fornos de têmpera curva. Os dois apresentam diferenças claras em termos de projeto estrutural, parâmetros de processo e cenários de aplicação, o que permite atender às necessidades de produção personalizadas de diferentes indústrias.
| Tipo de dispositivo | Funcionalidade principal | Características técnicas | Aplicação típica |
|---|---|---|---|
| Forno de têmpera de vidro plano | Reforço físico do vidro plano | 1. Adotando um design de produção contínua, compatível com vários tipos de vidro (vidro float, vidro LOW-E, vidro de borosilicato de alta emissividade, etc.); 3. O sistema de aquecimento e resfriamento pode ajustar dinamicamente os parâmetros de acordo com a espessura do vidro. |
1. No campo da arquitetura: vidros para portas e janelas, vidros para fachadas cortina, vidros para claraboias, etc.; 2. No setor de eletrodomésticos: vidro da porta do refrigerador, visor do forno, vidro do compartimento do refrigerador, etc.; 3. No campo das novas energias: placas de cobertura para módulos fotovoltaicos, etc. |
| Forno de têmpera de vidro curvado | Moldagem e reforço de vidro curvo/irregular |
1. Equipado com moldes ajustáveis, que permitem o processamento de superfícies curvas dentro de uma gama de ângulos; 2. Obter simultaneamente a curvatura e a conformação do vidro durante a fase de aquecimento e garantir uma tensão uniforme durante a fase de resfriamento; 3. Controle de precisão óptica: Desvio de transmitância ≤ 2% para evitar distorção na imagem em vidro curvo. |
1. Setor automotivo: vidros laterais, vidros do teto solar, para-brisa traseiro; 2. No setor de transporte ferroviário: vidros para janelas de metrô/trem de alta velocidade, etc.; 3. No campo da decoração arquitetônica: fachadas cortina curvas, vitrais irregulares, etc. |
1. Valor industrial: Fortalecimento das indústrias a jusante com fornos de têmpera de vidro
(1) Atualização do padrão de segurança: Estabelecendo um limite mínimo sólido para a proteção em cenários críticos.
Em setores com requisitos de segurança extremamente elevados, como construção civil e indústria automobilística, o vidro temperado é um material de uso obrigatório (como a norma GB50210, que exige o uso de vidro temperado em fachadas cortina). O forno de têmpera de vidro utiliza um processo de conformação por tensão estável para garantir que o vidro temperado atenda às características de segurança de ausência de ângulos agudos em caso de quebra e resistência à quebra por impacto, reduzindo efetivamente o risco de lesões em situações como desabamentos de edifícios e colisões de veículos.
(2) Expansão dos limites de aplicação: Superando as limitações do desempenho do vidro
O vidro comum tem aplicações limitadas devido à sua fragilidade e baixa resistência à temperatura. Após o processamento em um forno de têmpera de vidro, as propriedades mecânicas e a resistência às intempéries do vidro são significativamente aprimoradas, tornando-o adequado para ambientes mais extremos.
Campo fotovoltaico:As placas de cobertura fotovoltaicas temperadas podem suportar impactos de granizo (impacto de granizo com diâmetro ≤ 50 mm sem danos), envelhecimento ultravioleta (vida útil ≥ 25 anos) e garantir a operação estável a longo prazo dos módulos fotovoltaicos;
Setor de eletrodomésticos:• O vidro temperado do forno suporta aquecimento e resfriamento repentinos a uma alta temperatura de 250 ℃ (de 250 ℃ a 20 ℃ sem quebrar), atendendo aos requisitos de segurança de eletrodomésticos de cozinha.
(3) Melhorar a eficiência da produção: promover o desenvolvimento da escala e da inteligência industrial.
O processo tradicional de têmpera do vidro depende de operação manual, o que é ineficiente e resulta em baixa consistência do produto. Os modernos fornos de têmpera de vidro permitem:
Melhoria da capacidade:A capacidade de produção diária do forno de têmpera de vidro plano por convecção forçada contínua pode atingir 2000 ㎡ -10000 ㎡ (dependendo do tipo de forno selecionado), o que é 14% superior ao forno de radiação tradicional;
Otimização de custos:O design automatizado reduz a necessidade de mão de obra em mais de 60%, o consumo de energia em 15 a 30% e é compatível com diversos tipos de produção de vidro. As empresas podem atender a pedidos de diferentes setores sem a necessidade de substituir os fornos de têmpera de vidro;
Controle de qualidade estável:A precisão do controle de parâmetros foi aprimorada para ± 2 ℃ (temperatura) e ± 0,5 m/min (velocidade), e a taxa de qualificação do produto aumentou de 85% para mais de 99%.
Como empresa líder em tecnologia no setor de fornos de têmpera de vidro, a SOUTHTECH sempre prioriza a inovação tecnológica, moldando o futuro da manufatura. Por meio de investimentos contínuos em pesquisa e desenvolvimento, lançou produtos como os fornos de têmpera de vidro de alta tecnologia da série Simba e os fornos de têmpera de vidro contínuos de alta tecnologia da série Loong. No futuro, a empresa continuará aprimorando o desempenho de seus fornos de têmpera de vidro e oferecendo soluções de têmpera de vidro mais eficientes e confiáveis para as indústrias subsequentes.