Tehnike spajanja staklenih elemenata- općenito

U principu postoje razlike u tehnikama spajanja, koje su prilagođene svojstvima materijala stakla.

  • spajanje ljepljenjem
  • kontaktno spajanje (profilni završetak)
  • spajanje trenjem
  • spajanje špaletama s provrtom

    Odlučujuće je izbjeći kontakt stakla i metala u području priključnih točaka, ali unatoč tome omogućiti prijenos sila.

    Tehnike spajanja staklenih elemenata- spajanje ljepljenjem

    Tehnika spajanja ljepljenjem omogućuje ravnomjerno uvođenje opterećenja i upravo u automobilskoj industriji predstavlja aktualnu razinu tehnike. Priprema kontaktnih površina je u odnosu na druge materijale kod stakla vrlo jednostavna, jer površine koje se lijepe moraju biti suhe i očišćene od masnoće. Kao ljepila se koriste najčešće poliuretani, epoksidi i silikoni.

    Preko debljine slojeva i E-modula ljepila moguće je upravljati ponašanjem deformacija i ptotoka sila na ljepljenim spojevima, te tako minimizirati vrhove naprezanja( prenapon).

    Osim toga ljepljenim spojevima je omogućeno velikoplošno uvođenje opterećenja u stakleni građevinski element , a samim tim se izbjegava koncentracija naprezanja.

    Ljepila prilikom ljepljenja snažno reagiraju na vlagu i temperaturu. Zato izvedba spajanja ljepljenjem zahtjeva posebnu pažnju te se izvodi u kontroliranim uvjetima ,to znači klimatiziranim prostorima.

    Osim toga temperaturne oscilacije mogu dovesti do značajnih naprezanja u staklu, jer staklo i ljepilo uglavnom pokazuju različite koeficijente toplinske dilatacije.

    U najširem smislu se i WBS-sistem ( Wel Bond System) može računati u spojeve nastale ljepljenjem.Kod tog sistema se spojevi ostvaruju od VA-limova i stakla s uobičajenim PVB-folijama. Na lim se vare svornjaci, koji se mogu učvrstiti na donju konstrukciju. Kod nosivih spojeva, postojanih na silu važnu ulogu igra dugotrajnost spoja.

    S jedne strane se u obzir mora uzeti efekat puzanja pod trajnim opterećenjem, a s druge strane ne postoje iskustva o dugotrajnosti upravo zbog stalne izloženosti ljepila UV-zračenju,kemijskim utjecajima okoliša i temperature, što umanjuje sigurnu i trajnu otpornost na starenje. Primjer uporabe ljepljenih spojeva predstavljaju Structural-Glazing-fasade.

    Tu se staklene ploče lijepe u rubnom području, a ljepljenje preuzima konstrukcijska opterećenja iz djelovanja sila vjetra. Opće osnove dimenzioniranja ljepljenih spojeva, vodeći posebno računa o efektima dugotrajnosti, nažalost do sada nisu poznate.

    Tehnike spajanja staklenih elemenata- spojevi špaletama s provrtom

    Spojevi preko špaleta s provrtom su se dokazali na konstrukcijama od čelika i drveta. Karakterizira ih jednostavno rukovanje, prilagođeno potrebama gradilišta.

    Na čeličnim konstrukcijama se zbog elasto-plastičnog ponašanja materijala čelika polazi od ravnomjerne raspodjele tlaka u špaletama s provrtima, jer se lokalni vrhovi naprezanja (prenapon) lokalnim plasticiranjem premještaju-kod stakla to nije moguće.

    Zato se između svornjaka i bušenog otvora u staklu postavljaju čahure, koje reduciraju vrhove naprezanja (prenapon) te raspoređuju tlak špaleta s provrtima što je moguće ravnomjernije na staklo.

    U tu svrhu koriste se aluminij ili plastika, kao primjerice teflon ili poliamid kod predproizvedenih čahura, ili epoksid,poliester i poliuretan kod lijevanih čahura. Kod lijevanih čahura se na spojevima pomoću špaleta s provrtima na VSG staklenim pločama mogu dobro izjednačiti tolerancije u mjerama u području bušenja .

    Materijali čahura moraju biti postojani na utjecaje okoliša) UV-svjetlost, voda ) te moraju iskazivati dobro statičko ponašanje. (efekat puzanja) . Kod dimenzioniranja višeslojnih stakala treba voditi računa da zbog tolerancija u mjerama u području bušenja dolazi do neravnomjerne raspodjele sila. Materijali čahure se zato moraju ispitivati upravo na njihovu prilagođenost, posebno u pogledu kompatibilnosti s drugim materijalima kao PVB-folije ili silikoni.

    Tehnike spajanja staklenih elemenata- kontaktni spojevi

    Kod završne forme npr. lijevane staklene grede u čeličnom kalupu vrijede ista razmišljanja kao kod spojeva pomoću špaleta s provrtima .

    Najbitnije je da kontakt staklo-čelik i obrnuti čelik-staklo bude spriječen zato prilagođenim materijalima . Samo u specijalnim slučajevima se kontaktne površine bruse tako, da je omogućen kontakt staklo-čelik ili čelik-staklo.

    Tehnike spajanja staklenih elemenata- spojevi nastali trenjem

    Spojevi nastali trenjem koriste se već dugo na građevinama od čelika pod pojmom visoko otporni spojevi. Čelične površine se zbijaju prednapetim vijcima, postavljenim jedan nasuprot drugme, te tako preko nastalog završetka trenja prenose adhezijske sile na kontaktne površine. Tretiranje površina nastalih trenjem na građevinskim objektima od čelika je u svakom slučaju jako zahtjevno.

    U konstrukcijskoj montaži stakla se umjesto tretiranja površine trenjem postavljaju slojevi nastali trenjem, koji moraju biti trajni i ne smiju pokazivati relevantne deformacije puzanja. Kao pouzdan materijal su se pokazale visokotlačna brtvila poznata iz gradnje postrojenja.

    Uporaba u spoju s višeslojnim staklima zahtjeva daljnja istraživanja, jer se međumaterijali djelovanjem sila prešanja odupiru opterećenju pa kod kontakta staklo-staklo mogu nastupiti visoki vrhovi naprezanja (prenapona).Koeficijent trenja sloja nastalog trenjem mora se odrediti ispitivanjima .

    ]]>