ABERRAZIONI OTTICHE DELLE LASTRE TEMPERATE

foto 1) Anisotropia lastre temperate, esterno, luce naturale indiretta (parz. polarizzata)

Foto 2) Anisotropia lastre piane temperate 6mm, interno, luce mista parz. polarizzata.

 

Le immagini precedenti sono relative a lastre temperate spessore 6 - 8mm la prima proveniente da forno verticale e la seconda da forno orizzontale. L'aspetto mostra difettosità nell'estetica delle superfici, con alternanza regolare di aree di colorazione differente per le lastre curve (foto 1) mentre appaiono allineate in maniera ripetitiva sulla intera superficie della vetratura piana (foto 2) che è stata temperata con lato corto avanti.

Viene di seguito brevemente descritto il fenomeno appartenente alle proprietà  ottiche del vetro e le cui conseguenze sono definite con il termine iridescenza; il fenomeno è dipendente  dalla operazione di tempera fisica che, variando la distribuzione delle tensioni, induce  la birifrangenza e modifica la capacità del vetro di interagire con particolari radiazioni del visibile.
L’effetto visivo è legato alla contemporanea presenza di tre fattori

1.  Presenza di vetro temperato termicamente con getti di aria dove si riconoscono  aree con  differente livello di tensioni, disposte con regolarità. 
2. Sorgenti di illuminazione accompagnate da frequenze con componenti polarizzate prevalenti, di solito provenienti da riflessioni della radiazione illuminante principale, o emesse da superfici vicine. 
3.  Particolare condizione dell’osservatore (uso di lenti polarizzate o angolo di osservazione radente).

 Ciascuno dei punti sopra elencati contribuisce alla  mancata uniformità del potere riflettente e ancor meglio del potere emissivo locale, nel campo del visibile, riferito alle radiazioni provenienti dall’elemento in vetro temperato che stiamo esaminando e che risulta in parte polarizzata.

Le tensioni indotte dalla tempera, che garantiscono resistenza elevata e frammentazione a norma, spesso portano come conseguenza la presenza di zone a differente densità e più bassa emissione luminosa (zone più scure) che risultano in particolare più visibili quando assumono un aspetto regolare.
La tempera del vetro non può da sola essere responsabile di quanto descritto, essendo prevalente la responsabilità della sorgente illuminante che evidenzia l'aspetto ed a questo proposito si ricorda quello che spesso accade all’atto del montaggio, con le conseguenze derivanti dalla posizione delle sorgenti luminose che illuminano la facciata in vetro strutturale o il semplice rivestimento in vetro chiaro.
Infatti in pieno sole la radiazione ricevuta è composta da infinite frequenze dotate di polarizzazione circolare, ossia non esistono piani preferenziali e la confusione impedisce qualsiasi riconoscimento per cui la superficie di vetro mostra una colorazione omogenea, poco influenzata dall’angolo di visione e da eventuale uso di filtri polarizzatori (lenti o occhiali).
Al tramonto o comunque quando la percentuale di radiazioni polarizzate diviene elevata a causa della posizione relativa del sole e percentuali di energia riflessa proveniente da altri ostacoli, iniziano ad apparire effetti locali più o meno colorati che disegnano mappe regolari, talvolta molto visibili. L’evidenza del fenomeno può spesso essere legata anche allo spessore della lastra in quanto parte della radiazione incidente penetra all'interno si riflette sulla parete posteriore e viene riemessa frontalmente interferendo con tutto il pacchetto di radiazioni.
Quindi il fenomeno non mostra un aspetto costante al variare delle condizioni di illuminazione, non è indice di cattiva qualità della tempera e soprattutto non è prevedibile preventivamente all’atto dei trattamenti termici. E' comunque evidente che la conoscenza dell'impianto e il riconoscimento delle condizioni di possibile presenza successiva delle iridescenze possono suggerire degli accorgimenti da mettere in pratica all'atto della produzione. Indicativamente per un impianto con tempera oscillante e prodotto fino a 5mm spess. le prime due oscillazioni ed i relativi punti di sosta estremi possono risultare critici a causa della configurazione delle lame di tempera e della durata della sosta.

INTERVENTI PER IL MIGLIORAMENTO DELL'OTTICA

Si tratta solitamente di un fenomeno legato alle condizioni del processo di tempera e parlerò solo degli interventi possibili in  questo ambito.
Il riferimento è fatto considerando un impianto tipo, quindi forno elettrico a carica oscillante su rulli con zona di tempera a lame, trascurando modifiche impiantistiche e intervenendo esclusivamente sui parametri di ciclo tempera riferiti allo spessore della lastra in lavorazione. Da notare se le impronte sono parellele ai rulli di supporto o se invece sono parallele all'asse del forno, nel secondo caso il problema risiede nella disposizione degli ugelli delle soffianti di tempera su cui occorre intervenire.
Nel primo caso si cerca di gestire la regolarità nella distribuzione dell'effetto ottico, che la rende più riconoscibile, senza penalizzare il tensionamento agendo sui seguenti punti.

1. ridurre la durata delle soste nei punti morti ant. e post.
2. allontanare le soffianti dalle superfici del vetro aumentando la prevalenza.
3. valutare la possibilità di abbassare la velocità di oscillazione privilegiando il tempo trascorso in movimento rispetto alle soste.
4. modificare l'ampiezza di oscillazione in tempera cercando di evitare condizioni ripetitive di raffreddamento locali in corrispondenza delle soste (ant. e post.) cercando di non far corrispondere le posizioni delle lame di tempera alle stesse aree della lastra.
5. Nel caso di pattern a macchie occorre modificare l'impronta che viene marcata durante le prime soste.

Questi sono gli interventi immediati, utili per comprendere se esistono dei margini operativi.
L'esame post tempera del particolare effettuatoin luce prevalente polarizzata, darà indicazioni sull'efficacia delle modifiche realizzate, operazione consigliata ogni qualvolta si producano lastre destinate ad impiego statico (edilizia) o dedicate a settori rischiosi (nautica) dove l'iridescenza è scoperta sempre successivamente all'installazione.
E' evidente che possono essere messi in piedi altri interventi con modifiche impiantistiche anche strutturali, valutandone la convenienza economica in funzione della consistenza della commessa e del suo inserimento nell'ambiente.