ʻO ka ʻenehana hana aniani me nā hiʻohiʻona pale e kūʻē i ka pōʻino mechanical
He mea maʻamau loa ke aniani i ke ola o kēia au: hoʻohana ʻia i nā puka makani home, nā hale kiʻekiʻe, nā pale kelepona akamai, nā kaʻa, a me nā mea hana optical. Akā ma hope o kona ʻano maopopo a "palupalu", hiki ke hana ʻia ke aniani i mea ikaika a palekana. ʻO nā hoʻomohala ʻana i ka ʻenehana hana aniani i kēia manawa ʻaʻole wale e kālele ana i ka aesthetics a me ka transparency, akā, i ka pale ʻana i nā pōʻino mechanical e like me nā hopena, nā ʻōpala, ke kaomi, a me nā loli koke o ka ukana. Ma o ka hui pū ʻana o ka ʻenekinia haku mele, nā kaʻina hana thermal, nā hana kemika, a me nā hoʻolālā kūkulu papa, hiki i ke aniani ke hoʻokō i ke kū'ē ʻana i nā koi o nā ʻoihana pilikia kiʻekiʻe.
1. No ke aha i maʻalahi ai ke aniani i ka hōʻino ʻia e ka mīkini?
He mea amorphous ke aniani (nele i kahi ʻano crystalline maʻamau). Hāʻawi kēia waiwai i ka moakāka optical kiʻekiʻe, akā hoʻolilo hoʻi i ke aniani i mea maʻalahi i nā micro-defects ma kona ʻili. Hiki i nā ʻōpala maikaʻi, nā pores liʻiliʻi, a i ʻole nā microcracks ke hoʻomaka i nā haki ke kau ʻia ke aniani i ke kaumaha mechanical. No ka mea he haʻahaʻa ka paʻakikī o ka haki ʻana o ke aniani i hoʻohālikelike ʻia me nā metala, hiki i nā māwae ke pālahalaha koke a hiki ke haki koke.
ʻO ka pōʻino mīkini i ke aniani ua māhele ʻia i kekahi mau ʻano:
– Nā ʻōpala (abrasion/scratch): maʻamau mai nā ʻāpana paʻakikī e like me ke one, ka lepo quartz, a i ʻole ka hoʻopā ʻana me nā mea metala.
– Haʻihaʻi hopena: no ka laʻana, ke kuʻi ʻia ʻana e kahi pōhaku i ka wā e neʻe ana ke kaʻa, a i ʻole ke hāʻule ʻana o ka hāmeʻa.
– Ka haki ma muli o nā ukana kūlou a i ʻole ke kaomi ʻana: kū pinepine ia i nā panela aniani nui a i ʻole ke aniani kūkulu.
– ʻO ka hāʻule ʻana ma muli o ke koʻikoʻi a me ka mahana i koe: hiki i nā loli wikiwiki o ka mahana ke hoʻonui i nā kūlana koʻikoʻi i loko o ke aniani.
No ka lanakila ʻana i kēia, ua hoʻomohala ka ʻenehana hou i ke aniani e hiki ke hoʻokele i ke kaumaha, kāohi i ka laha ʻana o nā māwae, a pale i nā ʻili mai ka abrasion.
2. Nā pae kumu o ka hana aniani: nā kumu hoʻokumu maikaʻi mechanical
Ma mua o ke kūkākūkā ʻana i nā hiʻohiʻona pale, ʻo ke ʻano o ke aniani e hoʻoholo nui ʻia e ke kaʻina hana mua. Ma ke ʻano laulā, hana ʻia ke aniani silicate mai ka hui ʻana o ka silica (SiO₂), ka soda ash (Na₂CO₃), a me ka limestone (CaCO₃), me nā mea hoʻohui ʻē aʻe e hoʻoponopono i ka viscosity, ke kala, a i ʻole nā waiwai mechanical. Hoʻoheheʻe ʻia ka hui ʻana ma nā mahana kiʻekiʻe (ma kahi o 1.400–1.600°C), a laila hana ʻia i loko o nā pepa, nā ʻōmole, a i ʻole nā ʻano ʻē aʻe.
No ke aniani pepa kuhikuhipuʻuone, ʻo ke ʻano maʻamau ka aniani lana, kahi e kahe ai ke aniani heheʻe ma luna o kahi ʻili tin heheʻe, e hopena ana i kahi pepa pālahalaha a laumania. He mea nui kēia ʻili laumania no ka mea e hōʻemi ana i nā hemahema o ka ʻili, e hoʻonui ana i ke kū'ē ʻana i ka māwae. Ma hope iho, hoʻomehana pinepine ʻia ke aniani (hoʻolulu ʻia i kāohi ʻia) e hōʻemi i nā koʻikoʻi koena kūloko.
Eia nō naʻe, ʻaʻole lawa ka ikaika o ke aniani lana maʻamau no nā noi hou he nui. Maanei kahi e komo mai ai ka ʻenehana hoʻoikaika.
3. Hoʻoikaika wela: aniani i hoʻoikaika ʻia a hoʻoikaika ʻia i ka wela
ʻO kekahi o nā ʻano hana i hoʻohana nui ʻia no ka hoʻonui ʻana i ka ikaika mechanical, ʻo ia ka tempering, a i ʻole ka hoʻoikaika ʻana i ka thermal. ʻO ke kaʻina hana e pili ana i ka hoʻomehana ʻana i ke aniani a kokoke i kona mahana palupalu a laila e hoʻolulu koke iā ia (quenching iā ia) me ka hoʻohana ʻana i kahi kahawai ea. ʻO kēia hoʻolulu wikiwiki e hoʻopaʻa ai i ka ʻili o ke aniani ma mua o loko, e hopena ana i:
- Ke kaumaha compressive ma luna o ka ʻili
– Ke kaumaha tensile i loko o ke kumu
He mea maikaʻi ke koʻikoʻi compressive ma ka ʻili no ka mea maʻamau ka hoʻomaka ʻana o nā māwae ma ka ʻili. No ka hoʻonui ʻana i kahi māwae, pono ke koʻikoʻi tensile; akā naʻe, no ka mea aia ka ʻili ma lalo o ke kaomi, ʻoi aku ka paʻakikī o ka wehe ʻana i nā māwae. ʻO ka hopena, hiki i ke aniani i hoʻomaʻamaʻa ʻia ke loaʻa i nā manawa he nui ka ikaika flexural ma mua o ke aniani maʻamau, a me ke kūpaʻa hopena nui aʻe.
Aia kekahi aniani i hoʻoikaika ʻia e ka wela, kahi hana like akā lohi ka hoʻomaʻalili ʻana ma mua o ke aniani i hoʻomaʻamaʻa ʻia. ʻOi aku ka ikaika o kēia ʻano aniani ma mua o ke aniani i hoʻomehana ʻia, akā ʻaʻole i like ka ikaika me ke aniani i hoʻomaʻamaʻa ʻia. ʻO kona pono ka emi ʻana o ka distortion optical ma mua o ke aniani i hoʻomaʻamaʻa ʻia, e kūpono ai no nā ʻaoʻao kūkulu e pono ai ke ʻano ʻike kiʻekiʻe.
Mai kahi kūlana palekana, loaʻa i ke aniani i hoʻomaʻemaʻe ʻia kahi ʻano haki ʻokoʻa: haki ia i nā ʻāpana liʻiliʻi, ʻoi aku ka ʻoi ma mua o nā ʻāpana nui. Eia nō naʻe, no nā noi e pono ai ke aniani e noho paʻa ma hope o ka haki ʻana, koho pinepine ʻia ka ʻenehana lamination.
4. Ke aniani laminated: kū'ē i ka haki ʻana a hoʻonui i ke kū'ē ʻana i ka hopena
Hana ʻia ke aniani laminated ma ka hoʻopili ʻana i ʻelua a ʻoi aku paha mau ʻāpana aniani me ka hoʻohana ʻana i kahi papa polymer (interlayer) e like me PVB (polyvinyl butyral), EVA, a i ʻole ionoplast (e.g., SGP). Hana kēia papa ma ke ʻano he "glue" a hoʻopili pū i ka ikehu hopena.
ʻO nā pono nui o ke aniani laminated i ka pale mechanical:
– Mālama i nā ʻāpana mai ka hoʻopuehu ʻana, e hoʻonui ana i ka palekana.
– Hoʻonui i ke kūpaʻa i ka hopena, no ka mea, ua omo ʻia ka ikehu e ka interlayer.
- Kāohi i ke komo ʻana, no laila hoʻohana pinepine ʻia ia i ke aniani palekana, ke aniani anti-vandalism, a me ke aniani pale pōkā (me nā hoʻonohonoho papa paʻakikī).
I nā hoʻolālā hou, hoʻohui pinepine ʻia ke aniani laminated me ke aniani i hoʻomaʻemaʻe ʻia: no ka laʻana, ʻelua mau ʻāpana o ke aniani i hoʻomaʻemaʻe ʻia i hoʻopaʻa pū ʻia. Hoʻokumu kēia hui ʻana i kahi panela ikaika a palekana hoʻi i ka wā e hōʻino ʻia ai.
5. Hoʻoikaika kemika: aniani ikaika me ka ʻole o ka hoʻopilikia nui.
No ke aniani lahilahi, e like me nā pale kelepona paʻalima, nā uaki, a me nā mea ʻike maka, ʻaʻole i kūpono ka hoʻoikaika wela ma muli o ka pilikia o ka hoʻopilikia ʻia a i ʻole nā palena o ka nui. ʻO ka hopena, ʻo ia ka hoʻoikaika kemika ma o ka hoʻololi ʻana o ka ion.
Ma kēia ʻano hana, ua hoʻokomo ʻia ke aniani (ʻo ka maʻamau he aluminosilicate) i loko o ka paʻakai i hoʻoheheʻe ʻia, e like me ka potassium nitrate (KNO₃), ma kahi mahana kikoʻī. Hoʻololi ʻia nā ion sodium (Na⁺) ma luna o ka ʻili aniani no nā ion potassium nui aʻe (K⁺). Ma muli o ka palena o ka hakahaka i loko o ke ʻano aniani, ʻo ka hoʻokomo ʻana o nā ion nui aʻe e hana i nā koʻikoʻi compressive kiʻekiʻe ma luna o ka ʻili, e like me ka hopena o ka tempering akā me ka kaohi maikaʻi loa a kūpono no ke aniani lahilahi.
Nā pōmaikaʻi o ka hoʻoikaika kemika:
– Ua hoʻonui nui ʻia ke kūʻē ʻana i ka nahā ʻana mai nā ʻōpala liʻiliʻi.
– E noho laumania a moakāka loa ka ʻili.
– Kūpono no nā ʻano paʻakikī a me nā mānoanoa lahilahi.
ʻO kēia hoʻoikaika kemika ke kumu o nā pale pale hou he nui.
6. ʻenehana uhi: pale mai nā ʻōpala a me ka abrasion
ʻAʻole i nā manawa a pau ka hōʻino ʻana o ka mīkini i ka haki ʻana; i kekahi manawa, ʻo ia ka hopena o ka emi ʻana o ka maikaʻi ma muli o nā ʻōpala o ka ʻili. No kēia hopena, ua hoʻomohala ʻia nā ʻano uhi like ʻole e hoʻonui i ka paʻakikī o ka ʻili a hōʻemi i ka friction.
ʻO kekahi mau ʻano hana maʻamau:
– ʻO ka uhi paʻakikī i hoʻokumu ʻia ma ka silica a i ʻole ka metal oxide hiki ke hoʻonui i ke kūpaʻa ʻana i ka abrasion.
– ʻO ka uhi anti-scratch organik-inorganic (hybrid sol-gel) e hāʻawi ana i kahi papa paʻakikī akā maopopo.
– Ua hui pū ʻia nā uhi anti-reflection a me anti-smudge e mālama i ka hana optical me ka hoʻēmi ʻana i ka pilikia o nā ʻōpala ma muli o ka hoʻomaʻemaʻe pinepine ʻia.
ʻOkoʻa nā ʻano hoʻokomo uhi, e like me ka sputtering (PVD), CVD, a i ʻole ka sol-gel dip coating, ma muli o nā koi mānoanoa, ka ikaika pipili, a me nā kumukūʻai hana.
7. ʻEnekinia haku mele: aniani i ʻoi aku ka paʻakikī mai loko mai
Ma waho aʻe o ka mālama ʻana i ka ʻili, hiki ke hoʻomaikaʻi ʻia ka haku mele aniani e hoʻomaikaʻi i ka ikaika mechanical. ʻO ke aniani aluminosilicate, no ka laʻana, hāʻawi i kahi hui maikaʻi o ka ikaika a me ke kūpaʻa kemika. ʻO ka hoʻohui ʻana o kekahi mau oxides hiki ke hoʻonui i ka paʻakikī o ka pūnaewele aniani, hoʻemi i ke ʻano o ka haki ʻana, a hoʻomaikaʻi paha i kāna pane ʻana i nā kaʻina hana hoʻololi ion.
Ma kahi pae ʻoihana, pili mau ka ʻenekinia haku mele i nā kūkaʻi: hiki i ke aniani paʻakikī loa ke paʻakikī ke hana, koi i nā mahana kiʻekiʻe, a i ʻole ke pipiʻi. No laila, hoʻohālikelike pinepine nā mea hana i ka hana mīkini me nā hiki ke hana nui.
8. Hoʻolālā a me ka kaohi maikaʻi: ke hoʻoholo nei i nā kumu no ke kū'ē ʻana i ka pōʻino
ʻAʻole wale nā mea hana e pili ana i ka ʻenehana pale mīkini, akā e pili ana hoʻi i ka hoʻolālā a me ka kaohi hana ʻana:
– Ka kaohi ʻana i nā kīnā o ka ʻili: he mea koʻikoʻi nā kaʻina hana ʻoki, wili a me ka hoʻowali ʻana i nā lihi no ka mea hoʻomaka pinepine nā māwae mai nā lihi o ke aniani.
– ʻAno lihi (hoʻopau ʻana i ka lihi): hoʻonui nā ʻaoʻao i wili ʻia a ʻokiʻoki ʻia i ka ikaika maopopo o ka panela aniani.
– Hoʻāʻo hopena a me ka hoʻāʻo ʻāpana: e hōʻoia i ka haki ʻana o ke aniani i hoʻoikaika ʻia e like me nā kūlana palekana.
- Hoʻāʻo hoʻopili laminate a me ke kūpaʻa ʻana i ka ʻelemakule: e hōʻoia ʻaʻole maʻalahi ka melemele a i ʻole ka delaminate o ka interlayer.
I loko o nā hale a me nā kaʻa, he kuleana koʻikoʻi ko ka hoʻolālā kau ʻana: hiki i nā gaskets kūpono, nā sila a me nā ʻōnaehana hoʻopili ke pale i nā ʻano koʻikoʻi e alakaʻi ai i ka nahā.
9. Nā noi: mai ke kuhikuhipuʻuone a hiki i nā polokalamu lima lima
Hoʻohana nui ʻia ke aniani me ka pale mechanical:
– Hale: alo, canopy, skylight, pā aniani, a me ka papahele aniani e hoʻohana ana i ka tempered/laminated no ka palekana.
– Kaʻa: ua hoʻopili pinepine ʻia nā pale makani (i mea e pale ai i ka haki ʻana), ʻoiai ua hoʻomaʻamaʻa pinepine ʻia nā puka makani ʻaoʻao.
– Nā mea uila: hoʻoikaika ʻia ke aniani lahilahi me ka kemika a uhi ʻia me kahi uhi pale i ke kahakaha.
– ʻOihana a me ka palekana: hoʻohana ke aniani pale pahū a pale komo paha i nā hoʻonohonoho multilayer a me interlayer hana kiʻekiʻe.
Ka hopena
ʻO ka ʻenehana hana aniani me ka pale ʻana i ka pōʻino mechanical ka hopena o ka hoʻohui ʻana o nā ʻano aʻo he nui: kemika mea, ka ʻenekinia hana, ka hoʻolālā kūkulu, a me ka kaohi maikaʻi. Hoʻonui ka hoʻoikaika wela (tempering/heat-strengthening) i ke kū'ē ʻana i ka hopena a me nā ukana, hōʻoia ka lamination i ka palekana a pale i nā ʻāpana mai ka hoʻopuehu ʻana, hoʻoikaika ka hoʻoikaika kemika i ka ʻili aniani lahilahi me ka pololei, ʻoiai ʻo nā uhi a me ka ʻenekinia haku mele e hoʻonui i ke kū'ē ʻana i nā ʻōpala a me nā micro-cracks. Me ka hoʻomau ʻana o ka hana hou, ʻaʻole wale ke aniani he mea maopopo, akā he ʻāpana kūkulu a pale hilinaʻi no nā pono hou like ʻole.
