ทำความรู้จักกระจกเทมเปอร์

ลักษณะผลิตภัณฑ์
กระจกนิรภัยเทมเปอร์ (Tempered Glass) ผลิตจากการนำกระจกแผ่นธรรมดาเข้ากระบวนการแปรรูปให้เป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์ โดยการแปรรูปเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์จะต้องเป็นขั้นตอนสุดท้ายก่อนนำไปใช้งาน เพราะกระจกนิรภัยเทมเปอร์จะมีสภาพเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันทั้งแผ่น กล่าวคือกระจกจะมีเส้นแรงล้อมรอบกระจกทั้งแผ่น ยกเว้นบริเวณขอบกระจกที่เส้นแรงจะไปไม่ถึง และมีแรงภายในเนื้อกระจกดันออกภายนอกอย่างสมดุลกับเส้นแรงที่ล้อมรอบกระจก ทำให้กระจกทนต่อการกระทำทั้งหลายต่อกระจก ทั้งแรงกด แรงกระแทก หรือแม้แต่การเปลี่ยนแปลงของความร้อนความเย็น กระจกจะแตกก็ต่อเมื่อเส้นแรงถูกทำลาย และเมื่อเส้นแรงถูกทำลาย แรงภายในจะทำให้กระจกแตกเป็นชิ้นเล็กๆทั้งแผ่น

กระบวนการผลิตกระจกนิรภัยเทมเปอร์ เริ่มด้วยการนำกระจกธรรมดาอบด้วยความร้อนจนมีความร้อนประมาณ 650ºC แล้วเป่าด้วยลมให้เย็นลงอย่างรวดเร็วทันที ผิวนอกของกระจกจะแข็งก่อนกระจกที่อยู่ภายใน ทำให้เกิดความแตกต่างของการเรียงตัวของโมเลกุลกระจก และเกิดความเครียดในเนื้อกระจก ผลของความเครียดนี้ทำให้เกิดเส้นแรงสองชนิด โดยชนิดแรกเป็นเส้นแรงที่ล้อมรอบกระจกทั้งแผ่น ชนิดที่สองเป็นแรงภายในเนื้อกระจกที่ดันออกภายนอก ทำให้กระจกมีคุณสมบัติพิเศษดังกล่าว

กระจกที่สามารถนำมาผลิตเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์คือกระจกแผ่นเรียบเกือบทุกชนิดไม่ว่ากระจกนั้นจะผลิตด้วยกระบวนการเพลท(Plate Process) ชีท(Sheet Process) หรือโฟลท(Float Process) แต่กระจกนั้นต้องมีส่วนประกอบของวัตถุดิบที่เหมาะสม เช่น ไม่มีส่วนประกอบของแร่เงินมากเกินไป เป็นต้น กระจกที่ผลิตจากกระบวนการดังกล่าวมีทั้ง กระจกใส(Clear Glass) กระจกใสพิเศษ(Super Clear Glass) กระจกทิ้น(Tinted Glass) เช่น กระจกสีชาอ่อน(Grey Tinted Glass) กระจกสีชาเข้ม(Dark Grey Tinted Glass) กระจกสีเขียว(Green Tinted Glass) กระจกสีบรอนซ์(Bronze Tinted Glass) กระจกสีฟ้า(Blue Tinted Glass) เป็นต้น สำหรับกระจกลวดลาย(Pattern Glass) หากมีด้านหนึ่งของกระจกเรียบพอที่จะไม่ทำอันตรายต่อลูกกลิ้งเซรามิคในเตาอบกระจกนิรภัยเทมเปอร์ ก็สามารถผลิตเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์ได้เช่นกัน (เนื่องด้วยกระจกทั่วไปเกือบทั้งหมด ยกเว้นกระจกลวดลาย ผลิตด้วยกระบวนการโฟลท ดังน้นกระจกธรรมดาที่กล่าวถึงต่อไปนี้จะเป็นกระจกที่ผลิตด้วยกระบวนการโฟลทเป็นหลัก)

นอกจากนี้กระจกที่ผลิตด้วยกระบวนการดังกล่าวทุกชนิดสามารถนำมาเข้ากระบวนการต่างๆ เพื่อผลิตเป็นกระจกพิเศษอื่นๆ ซึ่งกระจกเหล่านี้มีทั้งที่สามารถนำมาผลิตเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์ในภายหลังได้และไม่สามารถผลิตเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์ภายหลังจากผ่านกระบวนการผลิตเป็นกระจกชนิดนั้นๆได้

กระจกที่สามารถเข้ากระบวนการผลิตเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์ได้ในภายหลังได้ เช่น กระจกกัดกรด(Satin Glass) กระจกพ่นทราย(Sandblast Glass) กระจกเคลือบสีเซรามิค(Ceramic Coated Glass) เป็นต้น

สำหรับกระจกพิเศษเหล่านี้ คือ กระจกสะท้อนแสง(Reflective Glass) กระจก Low-E กระจกทำความสะอาดตัวเอง(Self Cleaning Glass) กระจกกันการเกาะของน้ำ(Hydrophobic Glass) กระจกลดการสะท้อนแสง(Aiti-Reflective Glass) มีทั้งที่สามารถเข้ากระบวนการผลิตเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์ได้และไม่ได้ ให้ตรวจสอบกับผู้ผลิตก่อน

ส่วนกระจกต่อไปนี้ไม่สามารถผลิตเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์ในภายหลังได้ คือ กระจกเงา(Mirror) กระจกเคลือบสีธรรมดา(Color Coated Glass) หากต้องการกระจกเหล่านี้เป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์ ต้องทำให้กระจกเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์ก่อนเข้ากระบวนการผลิตเป็นกระจกเงา หรือกระจกเคลือบสีธรรมดา

ลักษณเด่น
1. มีความแข็งแรงกว่ากระจกโฟลท 4-5 เท่า ทำให้สามารถรับแรงกระแทก แรงกด แรงบีบ ได้ดี
2. ทนความร้อนได้สูงถึง 290 ºC โดยกระจกไม่แตก
3. ทนการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ถึง 150 ºC
4. เมื่อกระจกแตก จะแตกเป็นชิ้นเล็กๆคล้ายเม็ดข้าวโพดทั่วทั้งแผ่น ไม่เป็นปากฉลามแบบเดียวกับการแตกของกระจกธรรมดา ทำให้เป็นอันตรายน้อยกว่าการแตกของกระจกธรรมดา

ลักษณะด้อย
1. กระจกเทมเปอร์ไม่สามารถตัด เจีย เจาะ บาก ได้
2. เนื่องด้วยกระจกเทมเปอร์เป็นกระจกที่ผ่านกระบวนการความร้อนสูงขนาดที่กระจกนิ่ม จึงมีความระมัดระวังการเคลื่อนที่ของกระจกในเตาอบเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตามกระจกก็ยังเป็นคลื่นและมีการโก่งตัวของกระจกเล็กน้อย หากต้องการความเรียบไม่มีคลื่นเลย เช่น กระจกเครื่องถ่ายเอกสาร ต้องใช้กระจกชนิดอื่น
3. กระจกเทมเปอร์มีโอกาสแตกด้วยตัวเอง หากกระจกที่เป็นวัตถุดิบมีการปนเปื้อนสารประกอบนิเกิ้ลซัลไฟล์ (NiS) ในกระบวนการผลิตกระจกโฟลท โดยมีอัตราการแตกด้วยตัวเองเฉลี่ย 8 แผ่นใน 1,000 แผ่น (หากที่ใดพบว่ามีการแตกด้วยตัวเอง จะมีการแตกด้วยตัวเองมากกว่า 8 แผ่นใน 1,000 แผ่น แต่ที่ใดไม่มีการแตกด้วยตัวเอง ก็จะไม่มีการแตกด้วยตัวเองเลย) สามารถสังเกตว่ากระจกแตกด้วยตัวเองหรือไม่ โดยดูที่จุดศูนย์กลางการแตกว่ามีกระจก 2 ชิ้น ติดกันที่ใหญ่กว่าชิ้นอื่นๆโดยรอบ ทำให้ดูคล้ายปีกผีเสื้อหรือไม่ หากมีลักษณะดังกล่าวแสดงว่า กระจกแตกด้วยตัวเอง

การนำไปใช้งาน
เนื่องด้วยกระจกเทมเปอร์มีความทนทานต่อแรงกระแทก แรงกด แรงอัด และเมื่อแตกจะมีอันตรายน้อยกว่ากระจกธรรมดา กระจกเทมเปอร์จึงจำเป็นสำหรับกระจกที่ต้องใช้อุปกรณ์จับยึดต่างๆ(Fitting) เช่น ชุดประตูบานเปลือย กระจกตู้อาบน้ำ(Shower Door) ราวกันตกที่ยึดด้วยฟิตติ้ง แผงกระจกที่ยึดด้วยฟิตติ้ง เป็นต้น สำหรับบริเวณที่ต้องรับแรงกระแทกสูงและ/หรือรับแรงลมสูง จำเป็นต้องใช้กระจกเทมเปอร์เช่นกัน เช่น ห้องเล่นสค็อช(Squash Room) ผนังกันระหว่างผู้ชมกับสนามแข่งกีฬาต่างๆ เช่น สนามบาสเกตบอล สนามฮ็อคกี้น้ำแข็ง ลานสเก็ตน้ำแข็ง เป็นต้น สำหรับบริเวณที่มีประชาชนเดินผ่านไปมาเยอะๆและมีโอกาสเกิดการกระแทกกระจก กฎหมายกำหนดให้ใช้กระจกเทมเปอร์ด้วย เช่น ศูนย์การค้าต่างๆ ธนาคาร โชว์รูมรถ เป็นต้น

สำหรับคุณสมบัติเรื่องการทนความร้อนถึง 290 ºC และทนการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิถึง 150 ºC จึงสามารถใช้กระจกเทมเปอร์สำหรับโคมไฟสปอร์ตไลท์ กั้นบริเวณใกล้เตาไฟ ใช้เป็นฐานของเตาแก๊ส ใช้รองหม้อร้อน แต่กระจกเทมเปอร์ไม่ใช่กระจกทนไฟ จึงไม่สามารถใช้เป็นช่องส่องมองในเตาที่มีความร้อนสูงกว่า 290 ºC ได้ รวมทั้งไม่สามารถใช้กันไฟในกรณีเกิดเพลิงไหม้ได้

การตรวจสอบว่ากระจกเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์
เนื่องด้วยกระจกนิรภัยเทมเปอร์ และกระจกธรรมดาแทบไม่มีข้อแตกต่างในการมอง การสังเกตคลื่นแยกได้ในกรณีวัตถุดิบเป็นกระจกโฟลท แต่ไม่สามารถแยกได้เมื่อวัตถุดิบเป็นกระจกเพลท และกระจกชีท จึงเป็นการยากที่ผู้ซื้อจะทราบได้ว่ากระจกที่ได้ไปเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์หรือไม่

การตรวจสอบที่แน่นอนโดยทั่วไปคือการทุบให้กระจกแตก เพื่อดูว่ากระจกแตกเป็นเม็ดเล็กหรือไม่ แต่เราจะเสียกระจกแผ่นนั้นไป หากไม่ทุบกระจกอาจใช้กล้องเลเซอร์ชนิดพิเศษส่องดูความเครียดของกระจกว่าเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์หรือไม่ แต่กล้องดังกล่าวมีราคาแพง จึงมีไว้เพื่อการตรวจสอบภายในโรงงานเท่านั้น

มีเครื่องมือธรรมดาที่สามารถหาได้ตามร้านขายเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ทั่วๆไปชนิดหนึ่ง อาจใช้ตรวจสอบว่ากระจกนั้นผ่านกระบวนการอบด้วยความร้อนหรือไม่ คือ ฟิล์มโพลาลอยด์ วิธีการตรวจสอบคือ นำฟิล์มโพลาลอยด์แผ่นหนึ่งวางที่กระจกด้านหลังบริเวณติดขอบกระจก(อาจมีส่วนหนึ่งของฟิล์มอยู่นอกกระจก) แล้วนำฟิล์มโพลาลอยด์อีกแผ่นวางด้านหน้ากระจก และมองผ่านไปยังฟิล์มโพลาลอยด์ด้านหลัง หากหมุนฟิล์มโพลาลอยด์ด้านหน้ากระจก จะเห็นกระจกจากความสว่างน้อยไปจนถึงไม่เห็นกระจกเลย(เพราะฟิล์มโพลาลอยด์ด้านหลังตัดคลื่นแสงออกไประนาบหนึ่ง แสงที่ผ่านมาได้จะโดนฟิล์มโพลาลอยด์ด้านหน้าตัดออกไปอีก หากระนาบของแสงที่โดนตัดออกเป็นระนาบที่ตั้งฉากกัน แสงจะไม่ผ่านมาเลย) ในขณะที่หมุนฟิล์มโพลาลอยด์จะเห็นเส้นสีดำออกน้ำตาลขนานกับขอบกระจก กระจกบางจะมีเส้นขนานใกล้ขอบกระจกมากกว่ากระจกหนา สำหรับกระจกความหนาเดียวกันหากเส้นขนานนี้ใกล้ขอบกระจกมากกว่าแสดงว่ากระจกมีความเครียดมากกว่า แต่วิธีนี้ไม่สามารถบอกได้ว่ากระจกเป็นกระจกนิรภัยเทมเปอร์หรือกระจกฮีทสเตรงค์เท่น

* ขอขอบคุณบทความและความรู้จาก  isg-glass *