Come producono il vetro dicroico? Spiegazione del processo di produzione e del vetro laminato dicroico

Un pezzo di vetro dicroico sembra quasi impossibile. È trasparente, ma lampeggia in oro, viola, blu e verde a seconda di come lo colpisce la luce. Non ci sono pigmenti, coloranti o pellicole che puoi staccare - il colore è incorporato nel materiale stesso. Com'è possibile? La risposta sta in un processo di produzione preso in prestito dal settore aerospaziale e perfezionato nel corso di decenni: depositando dozzine di strati di ossido di metallo ultra-sottili sul vetro sotto vuoto, quindi - per applicazioni architettoniche e di sicurezza-critiche - laminando il vetro rivestito in un pannello composito. È in parte fisica, in parte ingegneria di precisione e in parte arte.

Il vetro dicroico non è stato inventato per l'architettura o l'arte. È stato sviluppato per la NASA negli anni '50 e '60, quando gli ingegneri avevano bisogno di un modo per proteggere gli strumenti dei veicoli spaziali e le visiere degli astronauti da specifiche lunghezze d'onda della luce lasciandone passare altre. La soluzione è stata l'interferenza di una pellicola sottile-che - impila strati nanometrici-sottili di ossidi metallici in modo che le onde luminose che rimbalzano su strati diversi interferiscano tra loro, amplificando alcuni colori e cancellandone altri. La stessa fisica crea il luccichio di una bolla di sapone o l'arcobaleno su una chiazza di petrolio, ma nel vetro dicroico è progettato con precisione chirurgica.

Una volta stabilite le applicazioni aerospaziali, il materiale trovò la sua strada nel vetro artistico, nei gioielli e infine nell'architettura. Oggi, i produttori di vetro dicroico producono di tutto, dalle piccole opere d'arte ai grandi pannelli architettonici, e il processo è stato notevolmente ampliato rispetto ai primi tempi di laboratorio. Ma il principio fondamentale della -deposizione controllata di film sottili-nel vuoto - non è cambiato.

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Il cuore della produzione del vetro dicroico è la camera di deposizione sotto vuoto - un grande recipiente sigillato in cui l'aria viene pompata fino a quando la pressione diventa una piccola frazione della normale pressione atmosferica. All'interno di questa camera, i materiali di ossido metallico vengono riscaldati finché non vaporizzano e le molecole di vapore scivolano attraverso il vuoto e si depositano sulla superficie del vetro in uno strato ultrasottile e uniforme.

Deposizione sotto vuoto: il processo principale

Il processo inizia con substrati di vetro puliti,-privi di difetti - tipicamente vetro float della dimensione e dello spessore desiderati. Ogni lastra viene accuratamente lavata e controllata, perché anche un granello di polvere sotto il rivestimento può causare un difetto visibile. Il vetro viene quindi caricato nella camera a vuoto, che viene sigillata e pompata fino ad alto vuoto.

Una volta raggiunto il livello di vuoto target, inizia la deposizione. I materiali di origine dell'ossido di metallo - comunemente biossido di titanio, biossido di silicio, fluoruro di magnesio e altri - vengono riscaldati da fasci di elettroni o riscaldatori a resistenza finché non evaporano. Le molecole di vapore viaggiano in linea retta attraverso il vuoto e si condensano sulla superficie del vetro più fredda, formando una pellicola misurata in nanometri. Un monitor a cristalli di quarzo all'interno della camera traccia lo spessore di ogni strato in tempo reale, spegnendo la sorgente quando viene raggiunto lo spessore target.

Questo ciclo viene ripetuto - materiali diversi, spessori diversi, a volte da 30 a 50 strati in totale - finché non viene costruita la pila di rivestimento completa. L'intero ciclo può richiedere diverse ore per un singolo lotto e la camera deve essere riportata alla pressione atmosferica prima di poter rimuovere il vetro rivestito.

Controllo del colore attraverso lo spessore dello strato

Il cambiamento di colore del vetro finito è determinato interamente dallo spessore e dalla sequenza di questi strati. Uno strato spesso 80 nanometri rifletterà una lunghezza d'onda; lo stesso materiale a 100 nanometri ne rifletterà un altro. Impilando strati di diversi materiali e diversi spessori in una sequenza precisa, i produttori di vetro dicroico possono determinare esattamente quali colori vengono riflessi e quali trasmessi. Uno spostamento da blu-a-oro richiede una pila; un passaggio dal verde-al-magenta ne richiede un altro.

Questa precisione è il motivo per cui il vetro dicroico è più costoso del normale vetro rivestito o colorato. Ogni strato deve essere depositato entro pochi nanometri dallo spessore desiderato e la sequenza deve essere identica su ogni riquadro del lotto per garantire la coerenza del colore. Anche una piccola variazione nello spessore dello strato può spostare notevolmente il colore, motivo per cui il controllo di qualità durante la deposizione è così fondamentale.

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Per molte applicazioni architettoniche e commerciali, il vetro rivestito non viene direttamente installato. Viene laminato - incollato a un'altra lastra di vetro con uno strato intermedio di plastica - per crearevetro stratificato dicroico. Ciò aggiunge sicurezza, protezione e durata e protegge anche il delicato rivestimento da eventuali danni.

Perché laminato il vetro dicroico?

Esistono diversi motivi per laminare il vetro dicroico anziché utilizzarlo come un unico pannello. Innanzitutto, la sicurezza. Le normative edilizie nella maggior parte dei paesi richiedono il vetro di sicurezza nelle porte, nelle pareti divisorie, nelle cabine doccia e nelle applicazioni per facciate. Il vetro laminato resta insieme in caso di rottura - lo strato intermedio mantiene i frammenti in posizione - riducendo il rischio di lesioni. In secondo luogo, la protezione. Il rivestimento dicroico è estremamente sottile e può essere graffiato o danneggiato da detergenti chimici aggressivi. Quando il rivestimento viene posizionato sulla superficie interna di un pannello laminato - rivolto verso lo strato intermedio -, è completamente sigillato e protetto dall'abrasione, dall'umidità e dall'esposizione ai raggi UV. Terzo, le prestazioni. Il vetro laminato offre un migliore isolamento acustico, blocco dei raggi UV e sicurezza rispetto al vetro monolitico, il che è importante per le facciate esterne e gli interni-ad alto traffico.

Il processo di laminazione

Il processo di laminazione inizia con due lastre di vetro: una con rivestimento dicroico, una trasparente (o talvolta entrambe rivestite, per un effetto double-facciale). Tra di essi viene posizionato un foglio di interstrato PVB (polivinilbutirrale) o EVA (etilene-vinilacetato), con il lato rivestito rivolto verso l'interno verso l'interstrato. Il sandwich viene quindi fatto passare attraverso una serie di rulli riscaldati che espellono le bolle d'aria e creano un legame temporaneo. Successivamente, il pannello viene inserito in un'autoclave - un grande recipiente a pressione - dove viene riscaldato ad alta pressione per diverse ore. Il calore e la pressione fanno sì che lo strato intermedio fluisca e si leghi completamente a entrambe le superfici di vetro, creando un unico pannello composito solido.

Una volta fuori dall'autoclave, ogni pannello di vetro laminato dicroico viene ispezionato per verificare la presenza di bolle, delaminazione, difetti sui bordi e consistenza del colore. I pannelli che superano l'ispezione possono quindi essere bordati, forati, dentellati o altrimenti fabbricati secondo le specifiche del progetto.

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La produzione del vetro dicroico prevede più controlli di qualità rispetto alla produzione del vetro normale, poiché il rivestimento è molto sottile e sensibile alle variazioni. In ogni fase, - ispezione del substrato,-ispezione post rivestimento,-ispezione post laminazione - i pannelli vengono controllati sotto un'illuminazione controllata per garantire che il cambiamento di colore corrisponda al campione approvato. Gli spettrofotometri possono essere utilizzati per misurare le curve di riflettanza e trasmittanza attraverso lo spettro visibile, confermando che la pila di rivestimento ha funzionato come previsto.

Per i pannelli laminati, test aggiuntivi includono test di ebollizione (immersione dei bordi tagliati in acqua calda per verificare la delaminazione), test di impatto (per verificare le prestazioni del vetro di sicurezza) e test di trasmissione del suono per i pannelli con classificazione acustica-. Un'azienda rispettabile di vetro laminato fornirà rapporti di prova e certificati di conformità per ogni lotto, in particolare per i progetti che devono soddisfare requisiti specifici del codice edilizio.

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Vetro stratificato dicroicoè altamente personalizzabile, motivo per cui è popolare tra architetti e designer. Ecco le principali opzioni generalmente offerte dai fornitori di vetro dicroico.

Gli ordini di vetro laminato personalizzati possono combinare qualsiasi di queste opzioni per soddisfare le esigenze specifiche di un progetto. Ad esempio, la parete della hall di un hotel potrebbe utilizzare vetro di ferro basso- da 6 mm+6mm con rivestimento dicroico blu-oro su entrambi i lati, interstrato acustico in PVB e bordi lucidi con fori per il montaggio a distanza. La vetrina di un negozio al dettaglio potrebbe utilizzare vetro trasparente da 5 mm+5mm con rivestimento arcobaleno-argento, PVB standard e struttura laminata-temperata per la sicurezza. La chiave è collaborare con produttori di vetro dicroico in grado di produrre internamente sia il rivestimento che la laminazione, garantendo una qualità costante sull'intero pannello.

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Vetro della fortunaè un produttore professionale di vetro decorativo e laminato che produce una gamma completa di vetri dicroicie prodotti laminati, tra cui vetro laminato dicroico, vetro dicroico strutturato, vetro dicroico iridescente, vetro laminato personalizzato, pannelli di vetro laminato, vetro cannettato, vetro con motivi di bambù, vetro intrecciato, vetro aquatex, vetro smerigliato, vetro retroverniciato e altro ancora. L'azienda fornisce fornitori globali di vetro dicroico, reti di aziende di vetro laminato, commercianti di materiali da costruzione e clienti di marchi, con linee di produzione avanzate di rivestimento sottovuoto, laminazione, tempra, laminazione e finitura.

Luck Glass produce vetro laminato dicroico con strati di rivestimento progettati per variazioni di colore specifiche - blu-oro, verde-magenta, viola-rame, argento-arcobaleno e formulazioni personalizzate - depositate su vetro di base trasparente, a basso contenuto di ferro-o strutturato. Tutti i pannelli di vetro laminato dicroico utilizzano intercalari PVB o EVA, con il rivestimento sigillato all'interno del laminato per la massima durata. I pannelli possono essere temperati-laminati secondo gli standard di sicurezza EN 12150 e ANSI Z97.1, assemblati con intercalari acustici per il controllo del suono o configurati come unità con doppi vetri per l'efficienza termica. È supportata la personalizzazione completa dello spessore del vetro, del lato del rivestimento, del tipo di strato intermedio, delle dimensioni del pannello, della finitura dei bordi, della foratura e dei ritagli, con dimensioni massime del pannello fino a 3660 mm x 2440 mm.

Sia che il progetto richieda pannelli per facciate in vetro laminato dicroico per un edificio commerciale, pareti in vetro laminato personalizzate per gli interni di un hotel, pannelli in vetro dicroico per un'installazione artistica pubblica o forniture in grandi quantità da fornitori di vetro dicroico per un progetto su larga-scala,Vetro della fortunaoffre qualità di rivestimento e laminazione costante, supporto tecnico sulle specifiche del colore e sulla conformità alla sicurezza, nonché tempi di consegna affidabili sia per gli ordini di campioni che per le spedizioni di-container completi.

D: Come producono il vetro dicroico?

R: Il vetro dicroico viene prodotto depositando 30-50 strati ultra-sottili di ossidi metallici (biossido di titanio, biossido di silicio, fluoruro di magnesio e altri) sul vetro in una camera ad alto-vuoto. Ogni strato ha uno spessore di soli pochi nanometri e lo spessore preciso e la sequenza degli strati determinano quali colori vengono riflessi e trasmessi attraverso l'interferenza della luce del film sottile.

D: Cos'è il vetro laminato dicroico?

A: Vetro stratificato dicroicoè un pannello composito realizzato incollando una lastra di vetro con rivestimento dicroico-a un'altra lastra di vetro con uno strato intermedio di PVB o EVA. Il rivestimento è rivolto verso l'interno, sigillato tra i due strati di vetro, il che lo protegge da eventuali danni e aggiunge sicurezza, protezione e prestazioni acustiche. È la forma standard di vetro dicroico utilizzato in architettura e interni commerciali.

D: Perché il vetro dicroico è laminato?

R: La laminazione aggiunge sicurezza (il pannello resta insieme quando rotto), protegge il delicato rivestimento dicroico da graffi e agenti atmosferici, migliora l'isolamento acustico e il blocco dei raggi UV e consente al vetro di soddisfare i requisiti del codice edilizio per il vetro di sicurezza in porte, facciate e pareti divisorie.

D: Il vetro dicroico può essere temperato?

R: Sì. Il vetro dicroico può essere completamente temperato prima della laminazione, creando pannelli laminati-temperati che soddisfano gli standard del vetro di sicurezza. Nella maggior parte dei casi, la tempera deve essere eseguita prima dell'applicazione del rivestimento, poiché l'elevato calore della tempera può influire sul rivestimento se eseguita successivamente.

D: Quanto dura il vetro dicroico?

R: Poiché il colore è prodotto dall'interferenza della luce negli strati di ossido di metallo fuso - non da pigmenti o coloranti, - il vetro dicroico non sbiadisce. Se correttamente laminato e installato, un pannello in vetro dicroico manterrà il suo cambiamento di colore per decenni, anche in applicazioni esterne.

La produzione del vetro dicroico è un processo che opera su una scala quasi impossibile per visualizzare - strati così sottili che centinaia di essi potrebbero rientrare nella larghezza di un capello umano - eppure il risultato è visibile dall'altra parte della stanza. Si inizia con un normale vetro e una camera a vuoto, si aggiunge uno strato sottile di ossidi metallici di un nanometro- alla volta e si termina con un materiale che cambia colore mentre ci si passa accanto. Per i progetti architettonici, di solito lo diventa il vetro rivestitovetro stratificato dicroico- sigillato all'interno di un pannello di sicurezza, protetto dagli elementi, pronto per essere installato in una facciata, in un atrio o in un'opera d'arte pubblica. Il processo di produzione è preciso, lento e non perdona piccoli errori. Ma quando è fatto bene, il risultato è una superficie che fa qualcosa che nessun vetro comune può fare: cattura la luce e la trasforma in colore, in modo diverso ogni volta che la guardi.

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