Η πρώτη ιστορική αναφορά για θερμοενισχυμένο γυαλί γίνεται στον 9ο μχ αιώνα όπου περιγράφεται σαν «αυθραυστο γυαλί». Σε αυτό το πρώιμο στάδιο έγινε κατανοητό ότι είναι δυνατόν να αυξηθεί η σκληρότητα του γυαλιού εάν, ενόσο ήταν ακόμα ζεστό το βύθιζε μέσα σε ένα δοχείο με λάδι.
Παρόμοια δημιουργήθηκαν οι περιβόητες “σταγόνες του πρίγκιπα Rupert” όταν τον 12ο αιώνα έριξαν σταγονόμορφα κομμάτια καυτής υαλόμαζας μέσα σε ψυχρό νερό. Το αποτέλεσμα ήταν ένα κομμάτι γυαλιού σε σχήμα σταγόνας του οποίου η κεφαλή ήταν αρκετά σκληρή ώτες να αντέχει σε αλλεπάλληλα χτυπήματα σφυριού. Εντούτοις εάν κάποιος πετύχαινε να αφαιρέσει την λεπτή «ουρά» της σταγόνας, τότε με μιάς ολόκληρο το καμμάτι γυαλιού έσκαγε απελευθερώνοντας εντυπωσιακα ποσά ενέργειας.
Το φαινόμενο αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ότι το εξωτερικό περίβλημα της γυάλινης σταγόνας στερεοποιείται άμεσα με την επαφή του με το νερό και συστέλλεται ακαριαία, ενώ ο ακόμη θερμός πυρήνας παραμένει για κάποιο επιπλέον διάστημα σε ημίρευστη μορφή καθότι ψύχεται με βραδύτερο ρυθμό. Συνεπώς μετά την πλήρη ψύξη, το κέντρο υπόκειται σε μια διαρκή τάση και τραβά προς τα μέσα το εξωτερικό περίβλημα το οποίο τελεί υπό συμπίεση (θλίψη). Όταν κανείς σπάσει την ουρά, τότε απελευθερώνεται η τάση η οποία διαλύει την συμπιεσμένη εξωτερική επιφάνεια.
Το 1879 η μέθοδος βελτιώθηκε όταν ο De La Bastie χρησιμοποίησε για την ελεγχόμενη ταχεία ψύξη μίγμα από ξύγκι και λινέλαιο οπου το τελικό αποτέλεσμα ήταν πλησιέστερο στο σημερινό “θερμοενισχυμένο (heat strengthened)” παρά στο “σκληρυμένο (toughened)” γυαλί.
Η μέθοδος αυτή βέβαια, παρουσίαζε και σοβαρά προβλήματα σκεύρωσης του τελικού προιόντος, τα οποία επιχείρησε να εξαλείψει η Siemens ψύχοντας το γυαλί μεταξύ 2 επίπεδων μεταλικών επιφανειών.
Τελικά το 1928 ο Reunies des Glaces ανάκάλυψε τον κατακόρυφο ηλεκτρικό φούρνο σκλήρυνσης υαλοπινάκων, όπου μεγάλα τεμάχια γυαλιού μπορούσαν να σκληρυνθούν με ελάχιστο σκεύρωμα.
Η εταιρία Pilkington ακολούθησε πολύ γρήγορα με την μέθοδο της ψύξης φυσώντας μεγάλες ποσότητες ψυχρού αέρα ταυτόχρονα και από τις 2 πλευρές του τζαμιού, μέθοδος που εν γένει χρησιμοποιήται μέχρι και σήμερα.
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ
Όταν κάποιος αναζητήσει τζάμια ασφαλείας θα έρθει αντιμέτωπος με το δίλλημα ποιον από τους 2 τύπους διαθέσιμους στην αγορά τύπους να χρησιμοποιήσει: Την τεχνολογίαΤΡΙΠΛΕΞ, ή την τεχνολογία SECURIT (θερμικά ενισχυμένων);
Η τελική επιλογή γίνεται με γνώμονα τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν οι 2 αυτές κατηγορίες υαλοπινάκων ασφαλείας και σε καμιά περίπτωση δεν μπορεί κανείς να χαρακτηρίσει καλύτερο τον έναν ή τον άλλο τύπο.
Επίσης, πρέπει να ξεκαθαρίσουμε ότι όσον αφορά την ασφάλεια των ανθρώπων είναι και οι 2 λύσεις το ίδιο ασφαλείς με την έννοια ότι, κατά την θραύση του υαλοπίνακα κανένας από τους 2 τύπους υαλοπίνακα δεν θα τραυματίσει τους παρευρισκόμενους.
Το πρόβλημα είναι παρόμοιο με αυτό που αντιμετωπίζει κάποιος όταν αγοράζει κάποιο αυτοκίνητο και καλείται να επιλέξει μεταξύ κάποιου εξοπλισμού ασφαλείας. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν επενδύσει με διαφορετική φιλοσοφία πάνω στον τομέα «ασφάλεια», όπου η πρόοδος είναι μεγάλη και έχει να κάνει με πολλά και διάφορα αξεσουάρ. Κάποια από αυτά όπως οι ζώνες ασφαλείας, οι αερόσακοι, οι ελεγχόμενες ζώνες παραμόρφωσης και οι προφυλακτήρες εστιάζουν στο τι θα συμβεί ΜΕΤΑ το τρακάρισμα. Κάποια άλλα όμως, όπως το ABS, τα αεριζόμενα δισκόφρενα, οι αεραναρτήσεις, τα συστήματα ενίσχυσης πέδησης και τα συστήματα αυτόματου / προληπτικού φρεναρίσματος εστιάζουν στο να ΜΗΝ ΓΙΝΕΙ το τρακάρισμα…
Αν ρωτούσαν κάποιον από εμάς που θα προτιμούσε να επενδύσει τα χρήματά του η αυθόρμητη απάντηση θα ήταν «και στα δύο»! Αν όμως καλούνταν να επιλέξει τότε οι περισσότεροι θα επέλεγαν να επενδύσουν τα χρήματά τους στο να ΜΗΝ τρακάρουν.
Το ίδιο ακριβώς συμβαίνει και με τους υαλοπίνακες ασφαλείας.
Οι θερμικά ενισχυμένοι υαλοπίνακες (SECURIT) εστιάζουν στην τεράστια αντοχή ενάντια στην θραύση (400% ανθεκτικότεροι από τους κοινούς), προσφέροντας με αυτόν τον τρόπο «ενεργητική» ασφάλεια. Προσπαθούν δηλαδή, να αποτρέψουν τελείως τις δυσάρεστες συνέπειες από την αστοχία (θραύση) ενός υαλοπίνακα. Φανταστείτε για παράδειγμα τις συνέπειες της θραύσης του υαλοπίνακα στις παρακάτω περιπτώσεις :
- Μάσκες καταδύσεων.
- Υαλοπίνακες αεροσκαφών.
- Υαλοπίνακες υποβρυχίων.
- Ενυδρεία.
- Σκάλες.
- Δάπεδα σε απόσταση από το έδαφος.
- Τζάμια κουφωμάτων εν μέσω θύελλας.
- Υαλοπίνακες πεταμάτων υψηλών κτιρίων άνευ μπαλκονιών ή προβόλων, κλπ
Σε όλες αυτές (και σε αναρίθμητες άλλες) τις περιπτώσεις είναι προφανές, ότι η χρήση του υαλοπίνακα ασφαλείας securit είναι η ενδεδειγμένη.
Οι θερμικά σκληρυμένοι υαλοπίνακες ασφαλείας (τους οποίους για χάριν συντομίας θα αποκαλούμε ψημένους) εμφανίζουν κάποιες ιδιαίτερες ιδιότητες επιπλέον αυτών που εμφανίζουν τα κοινά τζάμια:
- Εμφανίζουν 4 με 5 φορές αυξημένη μηχανική αντοχή, σε σχέση με τους αντίστοιχου πάχους απλούς υαλοπίνακες.
- Σε περίπτωση που ξεπεραστεί το όριο θραύσης, τότε θρυματίζονται σε μικρά, ακίνδυνα για την σωματική ακεραιότητα, κομματάκια.
- Εμφανίζουν πολύ μεγάλη αντοχή σε θερμοκρασιακές μεταβολές (μέχρι και 290°C), γεγονός που τους καθιστά απρόσβλητους σε θερμικά σοκ (προερχόμενα από μη τεχνητά μέσα).
Όλες οι χημικές ιδιότητες καθώς και τα περισσότερα φυσικά χαρακτηριστικά του τζαμιού παραμένουν αμετάβλητα μετά την θερμική του κατεργασία. Έτσι, η θερμική αγωγιμότητα, η φωτεινή ανάκλαση/διαπερατότητα, η ενεργειακή απορρόφηση / ανάκλαση / διαπερατότητα, η επιφανειακή διαστολή, ο δείκτης ελαστικότητας, η ηχομόνωση και το βάρος παραμένουν τα ίδια.
Εντούτοις κάποια άλλα χαρακτηριστικά μεταβάλλονται δραματικά προς το καλύτερο όπως για παράδειγμα:
- Αντοχή σε κρούση παραμορφώσιμων αντικειμένων (ανθρώπινο σώμα) (+400%)
- Αντοχή σε εφελκυσμό (+300% από το κοινό γυαλί)
- Αντοχή σε θερμοκρασιακές διαφορές (+500% από το κοινό γυαλί)
Οι ιδιότητες των θερμικά σκληρυμένων τζαμιών τους καθιστούν ιδανικούς σε πολλές κατηγορίες εφαρμογών, κυριότερες από τις οποίες είναι:
Εφαρμογές ασφαλείας Θερμικά Σκληρυμένων Τζαμιών
Οπουδήποτε υπάρχει θέμα ασφαλείας είτε προσώπων, είτε εμπορευμάτων είτε περιουσιών π.χ.
- Μεταφορικά μέσα (παμπριζ αυτοκινήτων αεροπλάνων, τραίνων, παράθυρα πλοίων, υποβρυχίων, διαστημοπλοίων, ελικοπτέρων κλπ).
- Γεωπροωθητές καθώς και Γεωργικά και ανυψωτικά μηχανήματα.
- Δάπεδα και σκάλες υπερυψωμένα.
- Βιτρίνες καταστημάτων.
- Αίθρια.
- Στέγαστρα.
- Ντουζιέρες άνευ πλαισίων.
- Υαλοπετάσματα σημειακης στήριξης.
- Πτυσσόμενες πόρτες (φυσαρμόνικες)
- Πορτάκια άνευ πλαισίων για έπιπλα .
- Μπαλκόνια, στηθαία (πάντα σε συνδυασμό με επιπλέον κατεργασία τρίπλεξ εφόσον δεν υπάρχει πλαίσιο στήριξης).
Εφαρμογές θερμοκρασιακής αντοχής
- Οικιακές και επαγγελματικές συσκευές (φούρνοι, μικροκύματα, τηλεοράσεις, ψησταριές, ψυγεία, καταψύκτες κλπ).
- Θερμαντικές συσκευές, όπως σόμπες τζάκια κλπ.
- Υαλοπετάσματα υαλοπινάκων υψηλής ενεργειακής απορρόφησης.
- Υαλώσεις οι οποίες καλύπτονται από σκούρες περσίδες κουρτίνες ή αυτοκόλλητα.
Εφαρμογές υψηλής μηχανικής αντοχής
- Θερμοκήπια.
- Ηλιακοί θερμοσυσσωρευτές.
- Φωτοβολταικά.
- Πόρτες άνευ πλαισίων.
- Οποιαδήποτε εφαρμογή απαιτεί σημειακή στήριξη του υαλοπίνακα.
- Προθήκες έργων τέχνης.
Σχετικά Προϊόντα
Οι θερμοενισχυμένοι υαλοπίνακες εμφανίζουν 2 φορές αυξημένη μηχανική αντοχή, σε σχέση με τους αντίστοιχου πάχους κοινούς υαλοπίνακες. Σε περίπτωση που ξεπεραστεί το όριο θραύσης, τότε σπάνε σε μεγάλα κομάτια με αποτέλεσμα τα κομμάτια να συγκρατούνται στην θέση τους. Επίσης εμφανίζουν μεγαλύτερη αντοχή σε θερμοκρασιακές μεταβολές (μέχρι και 200°C), γεγονός που τους καθιστά απρόσβλητους σε θερμικά σοκ (προερχόμενα από μη τεχνιτά μέσα).
Τα αρμέ τζάμια αποτέλεσαν την πρώτη επιτυχημένη προσπάθεια της βιομηχανίας υάλου να δώσει στην αγορά ένα προϊόν ασφαλείας.
Η ιδέα είναι πολύ απλή και στηρίχθηκε σε αυτήν της κατασκευής του γνωστού σε όλους μας «μπετόν αρμέ». Το μπετό σαν υλικό είναι πολύ διαφορετικό από το γυαλί, έχει όμως μια μεγάλη ομοιότητα! Ενώ είναι πολύ ανθεκτικό υλικό σε δυνάμεις θλίψης, είναι εξαιρετικά ευαίσθητο σε δυνάμεις εφελκυσμού. Το ίδιο ακριβώς συμβαίνει και στο γυαλί.
Εφόσον λοιπόν στην βιομηχανία τσιμέντου η λύση στο πρόβλημα βρέθηκε με το να εισαγάγουν ράβδους (ή και πλέγμα) σιδήρου μέσα στο τσιμέντο όταν ακόμα αυτό έχει υγρή μορφή, ακριβώς η ίδια λύση προκρίθηκε και στην βιομηχανία υάλου.
Έτσι γεννήθηκε η ιδέα του υαλοπίνακα αρμέ. Η κατασκευή του ως προς την σύνθεση και την τήξη είναι ακριβώς η ίδια με αυτή του κοινού γυαλιού. Η διαφοροποίηση βρίσκεται στο στάδιο όπου ο υαλοπίνακας βρίσκεται ακόμα σε υγρή μορφή και εισέρχεται στην φάση της πήξης. Σε έκεινη την χρονική στιγμή εισάγεται μέσα στο υγρό μίγμα ένα ανοξείδωτο μεταλικό πλέγμα το οποίο μετά την ψύξη του υαλοπίνακα παραμένει εγκλοβισμένο μέσα στην μάζα του.
Ορισμένοι τύποι γυαλιού μπορούν να αντέξουν τα κύματα κρούσης μιας έκρηξης χωρίς να θρυμματιστούν αν και τελικά καταστρέφονται. Ένας τέτοιος υαλοπίνακας μπορεί να αποτρέψει σοβαρά σωματικά τραύματα που προκαλούνται από ιπτάμενα θραύσματα γυαλιού ή άλλα εξωτερικά συντρίμμια.
Πρόκειται για σειρά ειδικών υαλοπινάκων με την χρήση των οποίων ικανοποιούνται οι ανάγκες ασφάλειας και προστασίας των χώρων στους οποίους επιβάλλεται ή επιλέγεται η χρήση γυαλιού (Τράπεζες, Δημόσια κτίρια, Μουσεία, Γραφεία, κλπ). Τα κριτήρια τα οποία πρέπει να πληρούν οι υαλοπίνακες ασφαλείας και οι κατηγορίες στις οποίες ταξινομούνται ανάλογα με το επίπεδο προστασίας που παρέχουν, ελέγχονται και μετρούνται με συγκεκριμένη μεθοδολογία όπως αυτή αναλυτικά περιγράφεται στα ισχύοντα διεθνή πρότυπα (standards). Τα ισχύοντα σήμερα στις Ευρωπαϊκές χώρες πρότυπα, είναι για τους αντιβανδαλιστικούς υαλοπίνακες η νόρμα ΕΝ356.
Αυτό που είναι σημαντικό να τονισθεί, είναι ότι η κατάταξη των υαλοπινάκων σε κατηγορίες παρεχόμενης ασφάλειας, με βάση τα Ευρωπαϊκά standards, είναι ανεξάρτητη της σύνθεσής τους και εξαρτώμενη αποκλειστικά από τις επιδόσεις αντοχής κατά την διάρκεια των απαιτούμενων δοκιμασιών (tests).
Πρόκειται για προϊόντα σχεδιασμένα να μπορούν να απορροφήσουν μεγάλα ποσά ορμής πρόσκρουσης, χωρίς να διαρρηγνύονται ολοσχερώς. Η όψη τους δεν διαφέρει από τους κοινούς υαλοπίνακες αντίστοιχου πάχους και έτσι χωρίς τον παραμικρό αισθητικό συμβιβασμό προσφέρουν έναν διάφανο φραγμό ασφαλείας ενάντια στις περισσότερες κακόβουλες ενέργειες.
Το Ευρωπαϊκό Στάνταρ EN 1063 κατηγοριοποιεί τις αλεξίσφαιρες υαλώσεις ανάλογα με την αντίσταση τους σε διάφορα όπλα και είδη πυρομαχικών. Ορίζει ως υάλωση ανθεκτική σε σφαίρες, την υάλωση που αντέχει σε καθορισμένη καταπόνηση ενάντια σε πυροβολισμό από συγκεκριμένα όπλα και πυρομαχικά.
To “Έξυπνο” φιλμ εναλλάσει από διαφανή σε αδιαφανή εμφάνιση ένα τρίπλεξ υαλοπίνακα, απλά με τη χρήση ηλεκτρινού ρεύματος και ενός διακόπτη.