Recocido (vidrio)

El recocido es un proceso de enfriamiento lento de objetos de vidrio calientes después de su formación, para aliviar las tensiones internas residuales introducidas durante la fabricación. Especialmente para objetos más pequeños y simples, el recocido puede ser incidental al proceso de fabricación, pero en productos más grandes o más complejos comúnmente exige un proceso especial de recocido en un horno de temperatura controlada conocido como lehr. El recocido del vidrio es fundamental para su durabilidad. El vidrio que no ha sido recocido adecuadamente retiene las tensiones térmicas causadas por el enfriamiento, lo que disminuirá indefinidamente la resistencia y confiabilidad del producto. Es probable que el vidrio recocido de manera inadecuada se agriete o se rompa cuando se lo somete a cambios de temperatura relativamente pequeños o a golpes o tensiones mecánicas. Incluso puede fallar espontáneamente.

Para recocer el vidrio, es necesario calentarlo hasta su temperatura de recocido, en la que su viscosidad, η, cae a 10¹³ Poise (10¹³ dina-segundo/cm²). Para la mayoría de los tipos de vidrio, esta temperatura de recocido está en el rango de 454 a 482 °C (850 a 900 °F) y es el llamado punto de alivio de tensiones o punto de recocido del vidrio. . Con tal viscosidad, el vidrio todavía es demasiado duro para sufrir una deformación externa significativa sin romperse, pero es lo suficientemente blando como para relajar las tensiones internas mediante un flujo microscópico en respuesta a las intensas tensiones que introducen internamente. Luego, la pieza se calienta hasta que su temperatura es uniforme en todas partes y la relajación del estrés es adecuada. El tiempo necesario para este paso varía según el tipo de vidrio y su espesor máximo. Luego se permite que el vidrio se enfríe a una velocidad predeterminada hasta que su temperatura pasa el punto de deformación (η = 10^14,5 Poise), por debajo del cual incluso el flujo interno microscópico se detiene de manera efectiva y el recocido se detiene con eso. Entonces es seguro enfriar el producto a temperatura ambiente a una velocidad limitada por la capacidad calorífica, el espesor, la conductividad térmica y el coeficiente de expansión térmica del vidrio. Una vez finalizado el recocido, el material se puede cortar a medida, perforar o pulir sin riesgo de que las tensiones internas lo rompan.

En el punto de recocido (η = 10¹³ Poise), las tensiones se relajan en varios minutos, mientras que en el punto de deformación (η = 10^14,5 Poise) las tensiones se relajan en varias horas. Las tensiones adquiridas a temperaturas superiores al punto de deformación, y que no se relajan con el recocido, permanecen en el vidrio indefinidamente y pueden causar fallas a corto plazo o con mucho retraso. Las tensiones resultantes del enfriamiento demasiado rápido por debajo del punto de deformación se consideran en gran medida temporales, aunque pueden ser suficientes para causar fallas a corto plazo.