Kosketusnäyttölasin valmistus on monitahoinen prosessi, johon kuuluu useita monimutkaisia vaiheita raaka-aineen valinnasta tuotteen lopputarkastukseen. Näistä vaiheista kemiallinen lujittaminen on ratkaiseva vaihe, jolla parannetaan lasin kestävyyttä ja lämpöshokkien kestävyyttä. Tähän usein karkaisuksi kutsuttuun prosessiin kuuluu lämpökäsittelyn ja nopean jäähdytyksen yhdistelmä, jonka tarkoituksena on pienentää lasin lämpölaajenemiskerrointa ja siten lisätä sen lujuutta ja rikkoutumiskestävyyttä.

Kosketusnäyttölasin raaka-aineiden valinta

Kemiallinen lujitusprosessi alkaa korkealaatuisten raaka-aineiden valinnalla, kuten kalkkilasin tai borosilikaattilasin, jotka tunnetaan erinomaisista kemiallisista ja lämpöominaisuuksistaan. Nämä materiaalit sekoitetaan erilaisiin kemikaaleihin ja lisäaineisiin, jotta saadaan aikaan yhtenäinen lasikaava. Tämän jälkeen kaava sulatetaan uunissa 1400 °C:n ja 1600 °C:n lämpötiloissa, jolloin syntyy sulaa lasia.

Kosketusnäytön lasin muotoilu ja hehkutus

Kun sulaa lasia on tuotettu, se muotoillaan käyttämällä tekniikoita, kuten float-lasi, puhallettu lasi tai puristettu lasi. Muotoilun jälkeen lasi hehkutetaan, lämpökäsittelyprosessi, jonka tarkoituksena on poistaa sisäiset jännitykset, jotka voivat aiheuttaa lämpöshokkien aiheuttamia halkeamia tai pirstoutumista. Hehkutuksen aikana lasi kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan, jota kutsutaan hehkutuspisteeksi, ja jäähdytetään sitten hitaasti useiden tuntien ajan. Tämä asteittainen jäähdytys antaa lasille mahdollisuuden vakiintua ja vapauttaa kaikki muokkausprosessissa syntyneet jännitykset.

Upottaminen natriumnitraattiin

Hehkutuksen jälkeen lasi siirtyy kemialliseen lujitusvaiheeseen. Tällöin lasi upotetaan sulaan natriumnitraattihauteeseen noin 400 °C:n lämpötilassa. Natriumnitraatti reagoi lasin kanssa, jolloin lasin pintaan muodostuu puristusjännityskerros. Tämä puristuskerros toimii puskurina ulkoisia rasituksia vastaan ja parantaa lasin kestävyyttä lämpöshokkia ja rikkoutumista vastaan.

Kosketusnäytön lasin useat lujitussyklit ja lopputarkastus

Kemiallinen lujitusprosessi voidaan toistaa useita kertoja halutun lujuuden ja kestävyyden saavuttamiseksi. Tämän jälkeen lasi tarkastetaan perusteellisesti mahdollisten vikojen ja puutteiden havaitsemiseksi, jolloin varmistetaan, että vain korkealaatuinen lasi pääsee tuotannon loppuvaiheeseen. Viimeistelynä lasiin levitetään suojapinnoite, kuten naarmunkestävä tai heijastamaton pinnoite, joka parantaa lasin kestävyyttä ja optisia ominaisuuksia.

Päätelmä

Kemiallinen lujittaminen on keskeinen osa kosketusnäytön lasin valmistusta, sillä se parantaa merkittävästi lasin kestävyyttä ja lämmönkestävyyttä. Lämpökäsittelyn, nopean jäähdytyksen ja kemiallisten reaktioiden huolellisen yhdistelmän avulla lasin pintaan muodostuu puristusjännityskerros. Kemiallisen lujitusprosessin ymmärtäminen ja hallitseminen antaa valmistajille mahdollisuuden tuottaa korkealaatuisia kosketusnäytön lasituotteita, jotka täyttävät nykyaikaisen teknologian tiukat vaatimukset.

UKK-tiivistelmä

K: Mikä on kemiallisen lujittamisen ensisijainen tarkoitus lasinvalmistuksessa?
V: Ensisijainen tarkoitus on parantaa lasin kestävyyttä ja lämmönkestävyyttä luomalla lasin pintaan puristusjännityskerros.

K: Miten lasi muodostetaan ennen lujitusprosessia?
V: Lasi muotoillaan esimerkiksi floatlasin, puhalletun lasin tai puristetun lasin kaltaisilla menetelmillä, minkä jälkeen se hehkutetaan sisäisten jännitysten poistamiseksi.

K: Mikä on natriumnitraatin rooli kemiallisessa lujittumisprosessissa?
V: Natriumnitraatti reagoi lasin kanssa muodostaen puristusjännityskerroksen, joka auttaa tasoittamaan lämpöshokkien aikana syntyviä jännityksiä ja lisää näin lasin lujuutta ja kestävyyttä.