Lasin jännitykset

Niin hieno materiaali kuin lasi onkin, sillä on joitain hieman hankalia ominaisuuksia, jotka on kuitenkin otettava aina lasin valmistuksessa huomioon. Lasi kestää huonosti jännityksiä (stress). Työhön jääneet jännitykset voivat rikkoa lasin, joko jo valmistuksessa, tai jopa vuosia sen jälkeen.

Jännityksien synty on pyrittävä estämään ja niiden määrä minimoimaan. Kun lasia kuumennetaan – puhaltamalla, kaasuliekillä tai lasinmuokkausuunissa – siihen voi syntyä lämpöjännityksiä. Niiden estämiseksi lasi on jäähdytettävä (annealed) oikealla nopeudella oikeassa lämpötilassa. Ja mikäli liitetään lasipaloja yhteen, on niiden oltava keskenään yhteensopivia (compatible).

 

Jäähdytys (annealing) koostuu useasta eri vaiheesta. Ensin lasin lämpötilaerot tasataan 500°C paikkeilla (lasikohtainen lämpötila). Siitä lämpötilaa lasketaan hitaasti alempaan jäähdytyslämpötilaan (n. 50°C edellistä alempana). Näin estetään pysyvien jännitysten jääminen lasiin. Tämän jälkeen jäähdytys voi jatkua nopeampana, mutta kuitenkin riittävän hitaana, jotta estetään lasin rikkoontuminen lämpöshokin vuoksi.

Jäähdytykseen vaikuttaa mm. lasi, sen paksuus, asettelu sekä muoto. Ohuelle lasille voi riittää uunin oma jäähtymisvauhti, mutta koon kasvaessa aika pitenee jyrkästi. Kohtuullisenkin kokoisen esineen jäähdytys voi kestää useita päiviä, isojen viikkoja, jopa kuukausia.

» Lisätietoa mm. Bullseyen sivuilla

 

Yhteensopivuus (compatability) tarkoittaa sitä, että kuumentamalla yhteen liitettyjen tai sulatettuina lasien välille ei synny jännityksiä. Yhteensopivuus on useiden ominaisuuksien summa, siihen vaikuttavat ensisijaisesti lasin lämpölaajeneminen (COE) sekä viskositeetti, mutta myös mm. se, kuinka lasipalat on aseteltu toistensa suhteen. Yhteensopimattomuuden aiheuttamat jännitykset ovat pysyviä, ja niitä voi välttää vain käyttämällä yhteensopivia laseja tai lasin kanssa yhteensopivia materiaaleja.

Yhteensopiviksi (siis ko. tuotesarjan sisällä) valmistettuja lasituotteita on saatavilla käyttövalmiina levyinä, murskina, jauheina jne. Tunnetuimpia näistä ovat Bullseyen "Tested compatible" tai System 96 lasit.

Lasien yhteensopivuutta voi itse testata testipalojen ja polarisaatiokalvojen tai -laitteen avulla.

Samasta lasikappaleesta peräisin olevat palat ovat aina keskenään yhteensopivia.

Polarisaatiotesti

Kuva polarisaatiosuotimien välissä olevasta koepalasta. Pohjalasiin on sulatettu neljä pienempää testattavasta lasista leikattua palaa.

Kolmen testattavan lasin kulmissa näkyy jännitysten aiheuttama halo. Vain oikeanpuolimmaisen (kuvassa vain heikosti erottuvan) palan ja pohjalasin välillä ei ole jännityksiä.