KALJENO STAKLO

Kaljeno staklo je staklo koje je bilo podvrgnuto posebnom toplotnom procesu oplemenjivanja, kaljeno staklo se proizvodi tako da se staklo zagrijava do cca 600°C - 650°C i naglo se hladi ravnomjernim udarom vazduha na površinu stakla. Udar vazduha treba biti kontinuiran i ravnomeran na obe strane stakla dok se staklo ne ohladi na 200°C - 320°C, takav proces se zove kaljenje. Kaljeno staklo je otpornije na udarce 4 do 5 puta u odnosu na obično staklo. Minimalno dozvoljeni površinski pritisak, koje mora izdržati kaljeno staklo je 120N/mm2, a tipičan pritisak loma je oko 165N/mm2. Za usporedbu, obično staklo puca na 40N/mm2. Uz ove karakteristike kaljeno staklo ima i povećanu otpornost na promene temperature i to ΔT=150°K .Kaljeno staklo se lomi u sitne komadiće
Staklo koje je kaljeno više se nemože naknadno obrađivati, bušiti. Zato je potrebno pre kaljena napraviti svu obradu koja je potrebna i nakon toga kaliti staklo. Kaljeno staklo se može spajati u laminirano staklo. Kaljena stakla imaju vrlo široku upotrebu kako za enterijer tako i za eksterijer. Npr. staklene tuš kabine su izrađene od kaljenog stakla, a za spoljnu upotrebu se koriste npr. uvek u krovnim prozorima. Također se koristi za izradu unutrašnjih staklenih vrata bez okvira.

Karakteristike i tehnički podaci
Pod pojmom kaljenog sigurnosnog stakla podrazumijevamo termički obrađeno 'obično' staklo čiju prenapregnutost postižemo tako da prvo termički ugrejemo staklo do određene temperature i zatim ga naglo ohladimo. Zbog specifične toplotne provodljivosti spoljna se čestice stakla pri naglom hlađenju brzo skvrče i stvrdnu i pri tome onemoguće isto u srednjem delu. Posledica toga jest povećana gustoća molekula na površini, a rjeđa u sredini stakla . Na taj način dolazi u kaljenom staklu do značajne preraspodjele napetosti; . Ta napetost mora biti u ravnoteži, što je ujedno i uslov za stabilnost koja nam garatuje sigurnosne karakteristike kaljenog stakla, što možemo videti pri gledanju sledećih vriednosti:

povećana otpornost na udarce (udarni pokus po DIN 52337)

povećana čvrstoća na savijanje: izmerena vriednost > 120 N/mm2 (računska vrijednost 50 N/mm2), dok kod običnog stakla ta vrijednost iznosi 30-40 N/mm2.

povećana otpornost na toplotne promene: T=150 K, pri običnom staklu 50 K. Tablica 1. Mehaničke karakteristike stakla
U praksi možemo kaljenjem tretirati sva 'float' i ornament stakla koja mogu biti:

transparentna (bezbojna) ili bojena u masi

prozirna ili neprozirna (npr. ornamentirana stakla)

s nanosom na spoljnoj plci stakla (npr. emajlirano staklo)

površinski obrađena (npr. peskirana stakla) Odstupanja ravnosti stakla zavise o debljini stakla koje kalimo, o njegovim dimenzijama i meri stranica i vidljiva su u obliku iskrivljenja koja delimo u dvij veličine: ukupna i lokalna iskrivljenost. pa, za kvalitet kaljenog sigurnosnog stakla najvažnije su dvie karakteristike: struktura loma stakla i čvrstoća na savijanje. Struktura loma promatra se u skladu s DIN 52349 i DIN 1249 T12, dok se čvrstoća na savijanje posmatra u skladu sa zahtevima iz DIN 52303 T1 i DIN 1249 T12, što donosimo u tablicama 4 i 5.
Tablica 4. Strukture loma stakla kod kaljenog stakla
U optičkom smislu može doći do blage valovitosti kaljenog stakla zato što se u peći pri kaljenju staklo pomiče uz pomoć vrućih keramičkih valjaka. Ovu pojavu ne možemo izbjeći, i u praksi se ona vidi kao blago izobličenje slike. pa, sigurnosne karakteristike kaljenog stakla kao i njegove toplotnee karakteristike (kaljeno staklo dobro podnosi temperaturne razlike između dve tačke i do 140°C) u velikoj meri nadmašuju njegove nedostatke. Pri tome svako kaljeno staklo mora imati na sebi vidljivo otisnutu oznaku proizvođača i oznaku iz koje je vidljivo da se radi o kaljenom staklu.
Obrada Zbog specifičnosti rasporeda napetosti kaljenog stakla ono se ne može nakon procesa kaljenja dalje obrađivati, rezati, brusiti, bušiti rupe, skraćivati i sl. Svaki takav pokušaj prouzročio bi lom stakla u tisuće malih komadića. Stoga sve predviđene i potrebne obrade treba učiniti prije termičke obrade stakla. Svako staklo mora prije kaljenja imati obrađene rubove. Najniži stupanj obrade koji zadovoljava ovaj uvjet jest gruba obrada rubova stakla. Pod tim podrazumijevamo samo skidanje oštrine ruba stakla, dok pod finim brušenjem podrazumijevamo strojno brušenje stakla u njegovom cijelom presjeku, pri čemu ne smiju ostati nebrušeni segmenti niti ikakva fizička oštećenja. Također, postoje stroga pravila i tablice minimalne udaljenosti od ruba stakla za sve rupe i izreze koji su nam neophodni prilikom montaže kaljenih elemenata. Primjena S obzirom da su kaljenjem svojstva stakla u mehaničkom i termičkom smislu vidno poboljšana, u suvremenoj gradnji kaljeno staklo ima svoje sve važnije mjesto. Nabrojimo neke od mogućih primjena :

u opremanju stambenih i poslovnih objekata

u izvedbi ulaznih prostora, ulaznih vrata od kaljenog stakla, automatskih posmičnih vrata, pregradnih i pomičnih stijena i sl.

u opremanju sportskih objekata

u sudjelovanju pri izvedbi aluminijskih staklenih fasada pri čemu staklo u izo izvedbi u kombinaciji s kaljenim elementima daje i bolju toplotnu izolaciju i primerenu sigurnost pri izradi parapeta

pri opremanju enterijera, ograde od stakla

u izradi staklenog namještaja .

Mogućnosti stakla u suvremenoj arhitekturi danas su gotovo neograničene zahvaljujući velikom tehnološkom napretku u proizvodnji i obradi stakla posljednjih 30-ak godina, posebnou pogledu sigurnosti
Kaljeno se staklo uveliko upotrebljava za ostakljenje prozora, za staklena vrata, balkona i parapeta (kada kaljena stakla lepimo u lamistal izvedbu), za vetrobrane i sl. kao i za izradu  izolacijskih stakala u varijantama kada je toplotna zaštita podjednako bitna kao i sigurnosna komponenta ostakljenja. U praksi se kale stakla od 4 do 19 mm, a maksimalna veličina ploce iznosi o maksimalnom kapacitetu masine za kaljenje (uobičajene vrijednosti su 245x500 cm).
Treba uvijek imati na umu da se zbog specifičnosti rasporeda napetosti kaljenog stakla ono ne može nakon procesa kaljenja dalje obrađivati, rezati, brusiti, bušiti rupe, skraćivati i sl. Svaki takav pokušaj prouzročio bi lom stakla u hiljade malih komadića. Stoga sve predviđene i potrebne obrade treba učiniti pre termičke obrade stakla. Svako staklo mora pre kaljenja imati obrađene rubove. Najniži stupanj obrade koji zadovoljava ovaj uslov jest gruba obrada rubova stakla.
Pod tim podrazumijevamo samo skidanje oštrine ruba stakla, dok pod finim brušenjem podrazumijevamo masinsko brušenje stakla u njegovom celom preseku pri čemu ne smeju ostati nebrušeni segmenti niti ikakva fizička oštećenja. Također, postoje stroga pravila i tablice minimalne udaljenosti od ruba stakla za sve rupe i izreze koji su nam neophodni prilikom montaže kaljenih elemenata. U nekim slučajevima bolje je upotrebiti kaljeno, u drugim laminirano. Kaljeno se staklo može izraditi i u zakrivljenoj formi, pre svega za enterijere i tamo gde to propisi zahtevaju. Zakrivljeno kaljeno staklo upotrebljava se za izradu pregrada za tuširanje , u industriji namještaja i sl., a može se upotrijebiti i za izradu zakrivljenih delova izloga i drugih stiena u građevini. Proizvodnja kaljenog i delomično kaljenog stakla vrlo je slična. Delomično kaljeno staklo relativno je novi pojam u praksi. Radi se o staklu koje se također zagrijava do granice plastičnosti, nakon čega ga hladimo vazduhom,  nešto duze nego pri procesu hlađenja kaljenog stakla. Dobiveno staklo je po svojim mehaničkim i termičkim svojstvima na granici između sirovog i kaljenog stakla, što znači da se u trenutku loma stvori mreža većih komada sa zaobljenim rubovima pri čemu je mogućnost fizičke povrede bitno smanjena. Karakteristike takvog stakla su povećana otpornost na savijanje i povećana postojanost na temperaturna opterećenja. Ovo se staklo može upotrijebiti za zastakljene prolaza, stepenicna ostakljenja, parapetna ostakljenja, ograde i sl.