Kan man använda ultraljud för att sortera glas i olika kvaliteter?
Glasets styrka beror på storleken och hur lite mikroskopiska sprickor det finns i ytan. Utan ytsprickor skulle glas vara mycket starkare än de flesta andra material, som till exempel stål.
Ytsprickornas storlek och antal varierar kraftigt även hos helt oanvända glas, vilket resulterar i att styrkan kan skilja sig mycket åt. Detta gör att man idag använder stora säkerhetsfaktorer för glas då det används i byggnader.
Om man kan få fram en oförstörande provningsmetod för hållfasthetssortering skulle man, precis som man idag gör med virke, kunna sälja glas med olika kvalitetsklasser för olika tillämpningar. Det skulle också kunna leda till att glas kan används i fler och nya tillämpningar, eller att tunnare glas kan användas i belastade konstruktioner.
I förlängningen skulle en sådan här metod kunna påverka processen vid tillverkning av glas om man kan mäta mängden ytsprickor och minimera dessa genom att ändra processparametrar kontinuerligt. Metoden skulle också kunna användas för att kontrollera glasets kvalitet i befintliga byggnader.
En blandning av brusiga och klara resultat
Målet för SHS-projektet ”Kvalitetshöjning av glas – Icke-förstörande provning av glasets hållfasthet” var att utveckla en oförstörande provningsmetod för att kontrollera hållfastheten på planglas i ett samarbete mellan RISE Glas, Acoustic Agree, Osby Glas och Lunds Tekniska Högskola.
Man provade företaget Acoustic Agrees icke-linjär ultraljudsmetod för att hitta sprickor i glaset under pågående belastning. Vid provningarna uppstod mycket brus i mätningarna, troligen på grund av elektriska och akustiska störningar ifrån omgivningen. Dessa störningar måste reduceras för att få en industriellt användbar metod. Resultaten var dock både intressanta och lovande inför framtida projekt.
Man har också studerat hur tre olika typer av kantbearbetning påverkar glasets hållfasthet vid olika belastningshastigheter och belastningar. En polerad kant gav glaset större hållfasthet än en obearbetad vilket stämmer med tidigare studier.
Med hjälp av optisk profilometri och ljusmikroskop såg man tydliga skillnader på både den skurna kanten och planglasytan som inte går att se med blotta ögat. Dessa ytskillnader kan påverka glasets fuktkänslighet, hur lätt det är att skära och även dess hållfasthet.
Fler steg behöver tas men potentialen är enorm
Projektet har gett upphov till en hel del nya frågor som behöver redas ut och provningar som behöver göras innan en industriell metod för kvalitetssortering av planglas är verklighet. Potentialen för nyttan av en sådan metod är enorm. Världen över finns det mer än 500 floatglaslinjer och ett årligt marknadsbehov på över 80 miljoner ton planglas. Även det vetenskapliga intresset är stort i takt med att planglas används alltmer i byggnader.