TEMPERLİ CAM: TERMAL KIRILMA RİSKİ

TEMPERLİ CAM: TERMAL KIRILMA RİSKİ

Temperleme işlemi sırasında cam yüzeyi ve kenar bölgelerinde ısınmanın yarattığı gerilimden dolayı bir stres oluşur. Bu yazımızda temper prosesi ve sonrasında bu stressin açığa çıkması anlamındaki TERMAL KIRILMALAR  hakkında kısaca bazı hatırlatmalar yapacağız.

TERMAL KIRILMA eğer cam binada takılıyken meydan gelirse SPONTAN KIRILMA ile de karıştırılmaktadır. Ancak daha önceki bir yazımızda belirttiğimiz gibi nikel sülfit zerreciklerinden kaynaklı spontan kırılma ile termal kırılma aynı şey değildir.

Termal kırılma riskini etkileyen belli başlı faktörler

a)      Cam kalitesi ( viskositesi)

b)      Kenar işleme kalitesi

c)       Temper proses parametreleri

d)      Montaj tasarımı

e)      Montaj uygulaması

Cam kalitesi konusu bu yazımızın ana ekseni olmasa da kısa değinmekte yarar var. Daha kesim masasında iken kesim ucu cam yüzeyi üzerinde gezerken camın kesim çizgisi dışına taşarak koptuğu/ kırıldığına tanık oluruz. Kesim operatörleri buna camda stress var derler…İşte bu stress dedikler şey cam üretiminde viskozitenin farklılaşmasından kaynaklı bir kusurdur. Ancak bundan emin olmak için kesim masasının düzgün ve dengeli olup olmadığının, kesim ucunun kalitesinin  ve kesim ucu basıncının uygun olup olmadığının öncelikle kontrol edilmesi gereklidir.  Çünkü optimizasyon çizgisi dışındaki kırılmalar bu kusurlardan kaynaklı da olabilir. Eğer bunlardan kaynakı bir kusur tespit edilememiş ise o zaman camın kalitesiyle ilgili araştırmaya girişmek daha doğrudur.

Ancak termal kırılma açısından bu verdiğimiz örnek birincil dereceden önemli değildir. Cam hammaddesinden kaynaklı bu tür kusurlar termal kırılmalarda daha çok ikincil prosesler sırasında kendini hissettirir.

Diğer etkenlere gelirsek:

Kenar işleme kalitesi uygun olmayan cam, kenarlarda pah ya da rodaj almayan kısımlar olması, düzgün bir pah/rodaj değil dalgalı , yer yer kalınlığı farklılaşan işlem yapılması, kenarda dalma veya kopma diye tabir edilen kısımlar olması; camda oygulu veya delikli kısım varsa bunların içlerinin düzgün işlenmemiş olması; deliklerin uygun koordinatlarda ve çaplarda delinmemiş olması gibi kusurlardan kaynaklanır.

İşleme sırasında her bir makinede yapılan işlem sonucunda  bunların tek tek gözle kontrol edilmelidir. ( pek çok işletmede tarayıcı cihazlarla otomasyon kontrolü olmadığı için mecburen gözle yapılmaktadır ) Ancak bunun için prosesi yöneten operatörlerin iyi eğitilmiş olması yanı sıra kontrol için bunlara  personele zaman tanınmalı ve yaptıkları kontrolleri  kayıt altına almaları sağlanmalı, sonra da  bu kontrol sonuçları analiz edilmelidir.  Genellikle yapılan hatalardan biri personelin eğitim eksikliğidir. Üstelik makineden çıkan camı kontrol edebilecek kişi  çıkış kısmında yer alan personeldir, ama çıkış kısmında en tecrübesiz, hatta vasıfsız işçilere yer verilir. Çünkü bu kişilerin görevinin sadece camı makineden alıp taşıma aracına ( palet, sandık, cam arabası vb.) yerleştirilmesi olduğu sanılmaktadır.

Kenar işleme kalitesi rodaj taşının elmas kalitesinden, soğutma suyunun kalitesine ve prosesin hızına  kadar proseste yer alan bütün parametrelerden etkilenir.

Kenar kalitesi ne kadar iyi olursa camın temper prosesinde  stresi yüklenme/ taşıma kapasitesi o kadar yüksek olacaktır. Bu da proses firelerini azaltacaktır.

Temper operatörleri temper kırıklarının yüksek oluşunu kenar işlemenin kalitesizliğine bağlayarak suçu bir önceki prosese atmayı pek severler, ancak kenar işleme kalitesizliği firelerin tek nedeni değildir.  Üstelik kenar işleme kalitesizliğini temper ısıları ve ısınma süreleri ile  oynayarak %30-60 arası bir oranda gidermek mümkündür.

Pah Kırmalı Düz Rodaj her zaman için band zımpara ile yapılan kenar işlemesine göre % 25 daha kaliteli sonuç elde edilmesine yarar. Her ne kadar yapı camlarında ölçülerin standart olmaması nedeniyle işleme tesisleri giydirme cepheler için bile rodaj yapmaya yanaşmasa da şimdilerde Dik Kenar İşleme makinelerinde rodaj taşı kullanılmasıyla ölçü farklılıklarından kaynaklı dezevantaj kalkmış gibidir.

Temper prosesinde asıl sorun dengesiz ısınmadır. Camı farklı bölgeleri farklı ısı alırsa bu cam yüzeyi ve kenarlarındaki stresi arttıran başlıca nedenlerdendir. Bunun için temper fırını içindeki ısının dengeli dağılmış olması önemlidir. Fırın içi ısıyı dağıtan konveksiyon kadar fırının yalıtım özellikleri de önemlidir. Ancak cam ebadındaki değişikliklere göre ısı ayarlarının uygun şekilde set değerlerine yansıtılması da önemlidir. Bu da temper operatörünün tecrübesi ve bilgisinin önemini bir kez daha bize hatırlatmış olur.

 Temper prosesi sırasında cam yeterince ısınmamış da olabilir. Eğer quench bölümünde hava basıncı yüksek ayarlanmış ise bu kez de fırın çıkışında cam üzerindeki termal şok etkisiyle cam kırılacaktır.

Temper prosesi ssürecinde termal kırılma olayına düz float camlardan çok reflekte ve solar kontrol camlarında daha sık rastlanır. Özellikle solar kontrol camları fırın içindeki ısının bir kısmını dışa yansıtır, bir kısmını yüzeye absorbe eder, bir kısmı ise camın içinde nüfus eder. Eğer bu ısının dengeli şekilde, bir gerilim yaratayacak şekilde cama işlemesi isteniyorsa ısı dereceleri ve sürelerinin doğru ayarlanması birincil önem kazanır. Bu tür camların her birinin farklı yansıtma değerleri vardır, bunlar bilinmeden doğru temper ayarı yapılması imkansızdır. Temper operatörlerinin mutlaka bu camların yapıları ve yansıtma değerleri hakkında bilgilendirilmiş olması gereklidir.

Montaj tasarımı ve montaj uygulamasından kaynaklı gerilimlere gelince: Cam kenarlarının yarı kapaklı ya da dört kenar kapaklı sisteme mi monte edileceği, bir doğrama içine mi monte edileceği ya da kenarlarının hangi oranda açıta kalacağı gibi olgular, camın doğrama ya da kapaklara değip değmediği, cam üzerine sonradan film çekilmesi vb.leri  termal kırılma riski açısından önemlidir. Çünkü bu olguların her biri cam üzerine düşen ısının cam yüzeyinde farklı bölgelere farklı ya da dengeli yansımasına neden olacaktır. Binada takılı cam yüzeyinde bazı bölgeler daha fazla ısınır diğer bölgeler gölgede kalırsa bu farklılık bir termal gerilime ve bu nedenle kırılmalara neden olabilir. Eğer camda kenar işleme kusurları varsa ya da temper prosesinde cam yüzeyindeki gerilim fazlaysa bunlar kırılma riskini ayrıca arttıracaktır.

Gölgelemeden kaynaklı termal kırılma risklerine sebep olan mimari tasarım hataları da söz konusudur. Bina tasarımından kaynaklı kısmi gölgelemeli bölgeler her zaman termal kırılma riski taşıyacaktır. Kör cephe tasarımı, bina cephesinde camların bir kısmının vizyon bir kısmının parapet   şeklinde tasarlanması, arka plandaki hava sirkülasyonu mesafelerinin ya da arkadaki yalıtım malzemelerinin kalınlık ve renk farklarının yaratacağı gerilimler, hatta binaya yerleşim sonrasında cam yüzeyinin bir kısmının eşyalarla kapatılması diğer kısmının açıkta kalması gibi ısı farklarına neden olabilecek pek çok şey termal kırılmaya neden olacak etkenlerdendir.

Bunların bir kısmının cam işleme tesisleri ile sözleşme yapılırken ilgili tarafa aktarılması gereklidir. Ancak ne yazık ki, cam işleme tesisine sadece üreteceği camın rengi, türü, kalınlığı gibi en temel bilgilerin verilmesi yeterli görülmekte, diğer bilgiler alüminyum firması ya da mimari tasarım tarafını ilgilendirir sanılmaktadır. Profesyonel olmayan bu tür yaklaşımlar sonradan tarafları ciddi sorunlarla karşı karşıya bırakmaktadır.

Murat Tıkıroğlu
Glass Consultant