TAM TEMPER - YARI TEMPER: BENZERLİK VE FARKLILIKLAR.

 Soda kireç silikat camlara mekanik ve ısıl gerilmeye karşı yüksek dayanım ve belirli parçalanma özellikleri kazandırmak amacıyla, kontrollü bir ısıtma ve soğutma işlemi uygulanarak temel mekanik dayanımına ilave olarak yüzeyde kalıcı bir basma gerilmesi oluşturulur. Bu işleme genel anlamda ISIL İŞLEM  ya da TEMPER İŞLEMİ adı verilir.

Cama uygulanan bu işlem konusunda en yaygın bilinen standart EN 12150 (1 ve -2 )’dir. Sertleştirme ile ilgili standart ise  EN 1863’ dür.

TEMPER işlemi iki farklı sonuç doğurur;

1. TAM TEMPERLEME (Full Tempering );

2. SERTLEŞTİRME (Yarı-Sertleştirme veya Heat Strenhting )

ISIL İŞLEM prosesi açısından baktığımızda her iki durumda da temper fırınına giren camın proses parametreleri aynıdır. Herhangi bir değişikliğe gerek yoktur. Bazı işletmelerde ise yarı temperli camların daha düşük ısılarda üretilebileceğini hatta bu nedenle camda optik dalgalanmanın daha az olacağına dair bir inanç vardır. Oysa bu tamamıyla yanlış bir hareket noktasından kaynaklıdır. Pek çok operatör fırın içinde cam kırılmasını önlemek adına tam temperleme işleminde daha düşük ısılarda çalışmayı riskli bulurlar, bu nedenle ısı değerleri zaten olması gerektiğinden yüksektir, yarı-temper işlemine geçecekleri zaman bu hatalarını ısıları 5-8 derece arasında düşürerek telafi ederler.

İki temperleme sürecinin bir başka ortak noktası Yeniden İşlenebilirlik sürecidir : Tam temperli cam ve yarı temperli camın her ikisi de yeniden işlenemez, yeniden işleme sırasında her iki cam da kırılır. Elbette bunun aksini iddia eden firmalar da vardır. Hatta düşük kaliteli ürün elde edeceklerini bilmelerine rağmen tam temperli ya da yarı temperli camları ( özellikle 8 mm ve daha kalın olması koşuluyla) tekrar ısıtma-soğutma aşamasından geçirip yeniden işlemektedirler. Ancak biz standartlara uygun bir kalitede ürün elde etmekten bahsediyorsak bu çözümün doğru bir sonuç üretmeyeceğini unutmamalıyız.

Buna benzer şekilde temperli camların 0,5 ile 3 mm kadar ebat küçülmesini sağlayacak şekilde yeniden rodaj işlemine alınması da yapılan bir uygulamadır. Ancak bu durumda kendiliğinden kırılma, kenarlarda kopma, rodaj yanması vb. çeşitli kalite sorunları çıkacağını da hatırlatmak isterim.  

Proses açısından en temel farklılık soğutma sürecindedir. Tam temperleme için cam fırından çıktığında quench denilen bölümde yüksek yüzey sıkışması sağlamak için cam yüzeyine şok basınç uygulanır. Cam quench bölümünden geçerken yeterince soğutulmuş gibidir. Sonra yavaşça soğutulmaya devam edilir.  

Yarı temperli cam elde edilmesi gerekiyorsa, daha düşük yüzey sıkıştırması elde etmek için şok basınç ya hiç verilmez ya da çok az uygulanır, normal soğutma süresi de daha uzun tutulur.

Isı dereceleri aynı olmasına karşın yüzeyde ve optik görünüşte temperli camın daha fazla sorun yaratmasının nedeni ; quench’de uğradığı gerilme gücüyle uğradığı deformasyon ve fırın içinde camın gezinme mesafesi ve hızı ile ilgilidir.( Dar alanda ve düşük hızda gezinme daha fazla kusur demektir. )

Bu iki uygulamanın birbirinden farkı ve bu farka göre değişebilen kullanım alanları nedir diye bakacak olursak;

Öncelikle şunu ifade etmeliyiz ki, Yarı temperli cam EMNİYET CAMI olarak kabul edilmez. Bunun nedeni yarı temperli camın büyük parçalar halinde kırılmasıdır. Oysa tam temperli cam (EN 12150 standardına göre) 500 x 500 mm lik bir alanda en az 40 küçük parçaya bölünmesidir. Bu nedenle kırıldığında insan güvenliği açısından bir tehdit oluşturmaz.

Yarı temperli bir camın emniyet camına dönüştürülmesi mümkün müdür derseniz; evet mümkündür. Bunun için İki adet yarı-temperli camın lamine edilmesi gereklidir.

Her iki durumda da tavlanmış cama (bunu ısıl işlem görmemiş cam olarak düşünebilirsiniz) göre mekanik açıdan daha dirençlidir. Ancak tam temperli cam 4-5 kat daha dirençli iken, yarı-temperli cam 2-2,5 kat dirençlidir.  

Çekme Dayanımı: Tam temperli camın mukavemeti, ≥90MPa basınç gerilimine sahipken  yarı-temperlenmiş cam 24-60MPa basınç gerilimine sahiptir

Bir diğer önemli farklılık termal dirençtir. Tam temperli cam doğrudan 200°C'den 0°C'lik buzlu suya zarar görmeden konabilir, yarı temperli cam ise yalnızca 100°C'ye dayanabilir ve bu sıcaklıktan aniden 0°C'lik buzlu suya kırılmadan girebilir.

Tam temperli camın en büyük dezavantajı ise kendiliğinden patlamasıdır. Üstelik Temperli cam alanı ne kadar büyükse kendiliğinden kırılma riski o oranda fazladır. Yarı temperli cam ise düşük gerilim taşıdığı için kendiliğinden kırılma riski oldukça düşüktür. Üstelik nikel sülfit kaynaklı kırılma riski açısından baktığımızda temperli cam yine yarı-temperli cama göre daha yüksek risk taşır.

Bütün bu benzerlik ve farklılıklar camın kullanım yerlerinde farklı tercihlere yol açar.

Daha yüksek düzeyde mekanik dayanım, çekme dayanımı ya da termal direncin gerekli olduğu durumlarda tam temperli cam kullanılmalıdır.

Cephelerde dış camların emniyet camı olması gerektiğinden tam temperli cam  kullanılmalıdır. Aynı çift cam ünitesinin iç camlarının ise yarı-temperli lamine camdan oluşması tercih edilir.

Örneğin cam kolonlarda tam temperli cam kullanılması risklidir, çünkü her ne kadar lamine halinde kullanılsa da temperli cam bir şekilde kırıldığında kolonun taşıma yükünün zayıflayacağı açıktır. Aynı şekilde ışıklık camlarında hem tam temperli cam hem de yarı-temperli cam uygun değildir. En azından yalıtım cam ünitesi kullanılacaksa dış cam temperli tek cam olabilirken iç camın mutlaka yarı-temperli lamine cam olması gereklidir.  

Elbette bütün bunlar genel bir açıklamadır. Ama rüzgar yükü, kar yükü ya da cephe kolonların cam olduğu durumlarda; hatta iklim değişikliği nedeniyle coğrafi özellikler açısından da seçenekler tamamen değişebilir. Bütün bunların proje aşamasında bilimsel değerlendirmelerle saptanması gerekir.