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Vetro
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Tecnica e componenti
 

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Densità volumica o Peso specifico. Per densità volumica o peso specifico s'intende la massa di un corpo riferita all'unità di volume. Viene comunemente misurata in Kg/dm3 e per il vetro essa è uguale a 2,5 Kg/dm3 circa (per acqua: 1 Kg/dm3; l'acciaio: 7.8 Kg/dm3; alluminio: 2,5 Kg/dm3; legno abete: 0.4 Kg/dm3).
Per le lastre di vetro si preferisce l'espressione Peso della lastra = 2,5 Kg/m2 per ogni millimetro di spessore.
 
Durezza (resistenza all'abrasione). La durezza di un materiale vista come resistenza all'abrasione viene comunemente classificata in riferimento alla scala di Mohs che, come noto, va dal materiale più tenero, il talco (grado 1) a quello più duro esistente in natura: il diamante (grado 10). Il vetro si trova posizionato al grado 6,5 di questa scala tra l'ortoclasio ed il quarzo. Si ricorda che tutti i metalli sono classificati sotto il grado 6 e che la resistenza all'abrasione del vetro (grado 6,5) è più di 100 volte superiore a quella di un buon marmo.
 
Elasticità. Tutti I materiali si deformano per effetto di forze (sollecitazioni, dilatazioni termiche, ecc.) che su di essi agiscono.
La loro deformazione può essere elastica, permanente o giungere sino alla rottura del corpo.
Per determinare Il comportamento di un materiale alle sollecitazioni meccaniche si sottopone un campione alla prova di trazione registrando, sottoforma di diagramma, gli allungamenti percentuali in funzione del carico applicato alla provetta.
Si può rilevare che il vetro, a differenza dell'acciaio, sottoposto a sollecitazioni gradualmente crescenti passa dalle condizioni dl elasticità, direttamente a quelle dl rottura senza passare per la fase Intermedia di plasticità o snervamento.
Il limite massimo di elasticità nel vetro viene così a coincidere con quello di rottura.
Da segnalare ancora che la resistenza a trazione del vetro è influenzata dalla durata del carico e dallo stato superficiale delle lastre.
Deformazioni semplici. Sono quelle che insorgono a seguito delle sollecitazioni ai compressione, trazione, taglio, flessione, torsione e urto (caso particolare).
Nelle applicazioni vetrarie Interessano soprattutto quelle di compressione, trazione, flessione e urto.
 
Resistenza alla compressione. Si verifica su di un corpo quando due forze uguali ed opposte tendono a comprimerlo. Il vetro in lastra ha un elevato carico unitario di rottura a compressione. Il suo valore è - 100 Kg/mm2 ed in pratica non limita il campo del suo impiego purché gli sforzi che su di esso agiscono non siano puntiformi (il vetro è fragile) ma opportunamente distribuiti. (Acciaio 35 ÷ 80; Allum. 25 ÷ 30; Marmo 12; Abete 4 circa).
 
Resistenza alla trazione. E' quella opposta da un solido all'azione di due forze ad esso applicate e tendenti ad allungarlo.
La presenza sulla superficie del vetro di microscopiche incisioni dovute all'azione dell'umidità contenuta nell'aria provoca un indebolimento di tale superficie che si evidenzia particolarmente nella sollecitazione a trazione.
Infatti, mentre uno sforzo di compressione tenderà a chiudere queste micro-fessure, una trazione le apre e ne esalta l'effetto negativo.
Il risultato è che la resistenza alla trazione del vetro ricotto è di 4 kg/mm2.
 
Resistenza alla flessione (trazione da flessione). Si ha nel caso di un corpo vincolato in uno o più punti e sollecitato in senso normale al proprio asse o piano di appoggio in modo da determinare rispetto a questo (asse neutro) uno strato in trazione ed uno, quello opposto, in compressione.
Una lastra di cristallo sottoposta a flessione ha una faccia in compressione ed una faccia in trazione. Qualunque sia lo spessore della lastra, la resistenza unitaria alla rottura per flessione è dell'ordine di:
  • 4 kg/mm2 per un vetro ricotto;
  • 12-20 kg/mm2 per un vetro temprato.
(Acciaio 35 ÷ 80; Allum. 20 ÷ 35; Abete 6 ÷ 7; Marmo 1,4 Ca.)
Si tratta dello stesso valore ottenuto per le sollecitazioni di trazione perché è proprio la faccia sottoposta a trazione quella da cui si inizia la rottura.
Il maggior valore di resistenza alla rottura del cristallo temprato SECURIT è dovuto al fatto che prima di poter introdurre nel vetro sollecitazioni di trazione in grado di romperlo [vedi Fig. a] è necessario annullare le tensioni permanenti di compressione introdotte dalla tempra [vedi Fig. b].
 
Tratto da SEKURIT SAINT-GOBAIN ITALIA, Manuale del vetro per auto, Savigliano, Edito a cura della Direzione Commerciale SGS, © 1982
 
  • Cronologia
    0000 500 A.C. secondo un racconto di Plinio, il vetro fu una scoperta accidentale sotto il fuoco delle pentole di alcuni mercanti fenici presso il fiume Belo in Siria.
    0000 100 A.C. i romani contribuirono molto all'industria vetraria e misero a punto la produzione per soffiaggio dentro stampi aumentando enormemente la possibile gamma dei manufatti. Inventarono ed usarono il vetro per finestre.
    0200 L'Imperatore Severo applicò una tassa ai prodotti vetrari, nel quadro di una vasta operazione di moralizzazione dei costumi.
    0300 ... ma la storia del vetro è più ricca di sgravi fiscali come quello operato da Costantino e costante ad ogni tassa o barzello gravante sui vetrai.
    0500 Inventato un nuovo procedimento per fare il vetro piano, per soffiaggio di una sfera e suo successivo allargamento per rotazione in forno. Fino al XIX sec.
    1000 Alcuni storici scrivono che i crociati portarono dall'oriente a Venezia l'arte vetraria, dove si stabili nel corso del XI sec.
    1100 A Murano venne messa a punto la composizione di un vetro che per la sua estrema limpidezza fu denominato "cristallo".
    1200 Invenzione del procedimento di fabbricazione del vetro piano per soffiaggio di cilindri, tagliati e poi di nuovo in forno, lasciati a stendere.
    1291 poichè la presenza di forni era spesso causa di incendi, un decreto del Maggior Consiglio del 1291 li concentrò nell'Isoletta di Murano.
    1665 Colbert concede alla "Manufacture Royale des Glaces" provolegi per la fabbricazione del vetro. Nasce SAINT GOBAIN.
    1700 La Saint-Gobain mette a punto il sistema per la produzione di grandi lastre di vetro colato su tavoli, steso con un enorme "mattarello" e quindi lustrato in superficie.
    1900 Produzione meccanica di cilindri da 1 m di diametro e 12 m di altezza che davano origine a lastre di m 3 x 12.
    1913 Fabbricazione del vetro tirato - procedimento FOUR-CAULT.
    1916 Nasce il procedimento LIBBEY-OWENS per vetro tirato. Permette di ottenere forti spessori e buona ricottura.
    1920 Colata continua di vetro fuso fra rulli laminatori direttamente dal forno.
    1925 Fabbricazione vetro tirato, procedimento PITTS-BURG. Si riducono i difetti ottici eliminando il contatto con il refrattario.
    1934 Fabbricazione dello specchio di 200 pollici per l'osservatorio di Monte Palomar
    1936 Fibre di vetro. Recipienti per cottura in vetro.
    1959 Primi esperimenti sul "FLOAT GLASS" (PILKINGTON).
    1964 Negli stabilimenti Saint-Gobain di Pisa inizia la costruzione del primo impianto Float Glass dell'Europa Continentale.

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