A maioria de nós já nos deparamos com os vidros temperados em nossas casas, devido a exposição por todas as partes que são utilizados comumente em ambientes internos como box de banheiro, janela de vidro, porta de vidro, mesas e entre outros. Dessa forma, já notamos sua capacidade de suportar melhor as batidas ou choques, mas já se perguntaram como o vidro temperado consegue trazer todo esse benefício para nossas casas? Se sim, hoje vamos te explicar tudo e de uma vez por todas.
Vamos que nossa jornada começa agora.
Como são produzidos os vidros temperados?
Primeiramente, como o vidro se trata de um material é essencial entendermos um pouquinho mais sobre o que o constitui.
A matéria como já aprendemos desde o período escolar, é composta por 3 estados, que são eles sólido, líquido e gasoso. O vidro em que estamos acostumados a ver sempre se encontra na sua natureza sólida.
Uma característica sobre os materiais é que grande parte deles em altas temperaturas se encontra no estado líquido e com o vidro não seria diferente, para parte líquida por sua definição que diz” o corpo cujas moléculas, dotadas de extrema mobilidade, fazem-no tomar a forma do recipiente que o contém.” e para sólidos “O mesmo que: estáveis, firmes, fixos, inabaláveis, seguros”, ou seja, não podem tomar formas de outros recipientes. Sabendo disso, quando os materiais atingem uma certa temperatura que é determinada por cada substância em estudo, o então material começa a se solidificar e assume como definição o que chamamos ponto de fusão, que é onde a substância passa do seu estado líquido ao sólido dada certa temperatura. Um exemplo disso é algo que está presente em nossas vidas e que não vivemos sem, bom se pensou na nossa querida água, pois bem é ela mesma. A água se encontra em estado líquido devido a temperatura que está submetida e a pressão que estamos em relação ao globo, mas se decidirmos colocar em um freezer onde a temperatura se encontra abaixo de zero ela se solidifica formando o nosso famoso gelo para utilizarmos em nossas bebidas. Consequentemente quando se encontram em forma líquida suas moléculas estão mais livres e por isso conseguem fluir da forma que vemos, já para os sólidos é ao contrário, as suas moléculas têm uma ligação forte que se organizam de forma ordenada e repetitivamente que é como se parece aquela sua parede de tijolos organizado e mais resistente.
Certamente com esse conceito em mente o vidro funciona da mesma forma, porém se tratando da substância do vidro, quando entra em seu estado líquido pela alta temperatura o vidro apresenta uma alta viscosidade como aquelas massinhas de modelagem que as crianças adoram. Portanto, quanto maior sua viscosidade maior a dificuldade de fluir, conforme o vidro vai se esfriando as moléculas não têm tempo de se organizarem corretamente entre elas e ainda se caso ocorra um resfriamento instantâneo o vidro está tão viscoso que não tem tempo de se moverem e acabam sendo congeladas instantaneamente com toda sua estrutura molecular solta como a dos líquidos. Toda essa estrutura do vidro é conhecida cientificamente como amorfo não cristalina.
Eita peraí, como assim amorfo? Calma que vamos te explicar melhor.
Vamos ilustrar isso de uma forma mais básica, visualize essa próxima imagem de dois cubos mágicos:
Notou que a primeira imagem do cubo encontramos uma organização do quadrados em relação todas suas cores no qual se encaixa perfeitamente, pois bem essa é a que chamamos de estruturas cristalina (organizada), já para o segundo cubo notamos que se encontra totalmente o oposto, sem sequência, sem junção correta e assim apenas migrando ao aleatório, sendo assim essa é a nossa famosa estrutura amorfa (desorganizada) que dá suas características aos vidros.
Hum agora sim!
Um outro atributo importante nesse processo é a velocidade, que se trata de um aspecto essencial para entendimento. Dependendo da velocidade do resfriamento pode haver um princípio de organização, consequentemente tendo mais tempo para as moléculas se organizarem e entendendo que quanto maior a organização menor o volume ocupado.
É como aquela nossa gaveta do guarda roupa bagunçado que já não cabe sequer uma meia entre elas e que quanto maior desorganizado maior o seu volume ocupado, já o oposto é quando acordamos naquele dia disposto a dobrar tudo e percebemos que o volume ocupado da gaveta é muito menor quando organizado. Pois é dessa mesma forma que acontece com o vidro, quanto mais organizado menor o volume e quanto menos organizado maior o volume. Simples não é ? por isso não se esqueça de arrumar sua gaveta de vez em quando. HAHA
Muito bem, já sabemos disso e agora?
Por definição técnica, o vidro para que ocorra o seu rompimento são necessárias ao menos duas coisas relevantes, que é o início de trinca ou qualquer defeito em sua superfície e uma força trativa que possa gerar a trinca como dito anteriormente.
Em vista que o objetivo do processo de têmpera é justamente provocar tensões de compressão por toda a superfície, no qual é a região onde se propaga as trincas ou imperfeições e em razão disso dificulta que se manifeste. Em relação ao núcleo, o oposto acontece e ele fica tracionado, porém como não existe defeito nesta região para que inicie uma trinca, o vidro se mantém intacto.
Legal, mais e como consegue isso?
É exatamente o que o processo de têmpera faz com o vidro, para conseguir todas essas tensões atuantes no vidro a peça de vidro que é preparada anteriormente em vidro comum é colocada em um forno a resistência térmica que os aquece em uma temperatura média de 600 a 700 °C, causando com que diminua sua viscosidade e posteriormente jatos de ar que são puxado pela máquina em temperatura ambiente são lançados em toda sua superfície. Portanto a superfície da pele do vidro se resfria rapidamente enquanto que o núcleo se resfria em um período mais longo.
O resultado é que devido a velocidade, a superfície fica desorganizada e logo com um volume maior do que a do núcleo do vidro, que se resfria mais lentamente e podendo se organizar um pouco melhor obtendo um volume menor.
Mas e como consegue essa resistência?
Essas diferenças de volume faz com que elas façam o processo oposto uma da outra, sendo o núcleo tracionando e a superfície comprimindo, assim evitando a propagação de trincas e por consequência aumentando a sua resistência mecânica. O que é mais legal, é que com toda essa confusão de empurra e puxa, o vidro temperado consegue uma resistência de até 5 vezes maior que do vidro comum.
Mas e se pegar nas partes internas?
Ai adeus vidro, por motivo que quando atinge em alguma parte interna como por exemplo bico e laterais que está em tração, se quebra instantaneamente em pequenos fragmentos, sendo suscetíveis de causar menos ferimento por conta de não formar pedaços grandes com pontas, como pode acontecer com os vidros comuns e gerar pedaços que podem cortar membros ou gerar cortes profundos. Logo, é por isso que o vidro temperado é também chamado de vidro de segurança, por evitar que maiores danos aconteçam no momento.
Ual que legal, mas porque eles se quebram em pequenos pedaços?
Como se trata de um processo energizado e como abordado anteriormente, a parte do núcleo interior do vidro resfria mais lentamente, o calor (energia térmica) se mantém por mais horas e consequentemente se transforma em energia armazenada dentro do material. Dessa maneira quando é submetido a uma pancada essa energia se dissipa por igual deixando os cacos de vidro mais uniforme, que no caso do vidro comum já não acontece isso por conta que sua pancada própria tem diferentes intensidades e se parte em pedaços maiores e pontudos.
Legal, não é?
Bom pessoal, espero que tenham conseguido esclarecer essa curiosidade sobre os vidros temperados e espero te encontrar em uma próxima.
Ah antes de nos despedirmos, não se esqueça de compartilhar com seus amigos ou em suas redes socias.
Até a próxima.😉
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