Materiale Vetro
Resistenza Meccanica

Stress termico

Durante il processo produttivo del vetro, possono presentarsi alcuni pericolosi stress termici. Durante il raffreddamento, quando la temperatura del vetro fuso scende dal punto di raffreddamento superiore a quello inferiore, avviene una transizione dallo stato plastico a quello fragile. A questo punto lo stress termico presente deve essere eliminato mediante un processo di raffreddamento controllato molto attentamente. Appena raggiunto il punto più basso di raffreddamento, il vetro potrebbe raffreddarsi più rapidamente, senza introdurre ulteriori maggiori stress. Il vetro si comporta similmente quando viene scaldato, ad es. direttamente dalla fiamma di un bunsen, temperatura maggiore rispetto al più basso punto di raffreddamento. Raffreddamenti senza controllo possono produrre raffreddamenti "interni" dello stress termico con la conseguenza di ridurre la resistenza alla rottura e la stabilità meccanica. Per eliminare stress, il vetro dovrebbe essere scaldato fino alla temperatura compresa tra il punto di ebollizione superiore ed inferiore, tenerlo a questa temperatura per circa 30 minuti e raffreddarlo rispettando la prescritta velocità di riscaldamento.

Resistenza al cambiamento della temperatura

Quando il vetro è scaldato alla temperatura vicino al punto di ebollizione più basso, l’espansione termica e la poca conduttività termica portano ad uno stress della tensione e compressione. Se, la velocità di riscaldamento o raffreddamento è troppo rapida, il carico meccanico viene superato e si arriva alla rottura. Oltre al coefficiente di espansione α, che varia a seconda del tipo di vetro, lo spessore delle pareti, la forma del vetro ed eventuali graffi presenti, sono tutti elementi che rendono difficile fornire un valore numerico per una valutazione della resistenza allo shock termico. Tuttavia un confronto dei valori α mostra che il Boro 3.3 è molto più resistente agli sbalzi termici rispetto ad es. al vetro AR-Glas®.

Stress Meccanici

Dal punto di vista tecnico, il vetro si comporta come un ideale mezzo elastico, questo significa che, se si superano i limiti di elasticità, tensione e stress di compressione, non fornisce una deformazione plastica ma una rottura. La forza di tensione è relativamente bassa e può fortemente diminuire in presenza di graffiature o crepe. Per ragioni di sicurezza la forza di tensione del Boro 3.3 in apparati ed impianti viene calcolata a 6 mm2. La forza di compressione è 10 volte maggiore.