El vidrio templado, también llamado vidrio endurecido (del inglés toughened glass), vidrio termoendurecido o vidrio tensionado, es un tipo de vidrio de seguridad más resistente que el vidrio normal y que se rompe en trozos granulares con menor posibilidad de provocar heridas.
En este artículo te explicaremos qué es el vidrio templado, cuáles son sus propiedades y aplicaciones, y daremos unas nociones básicas sobre el proceso de fabricación.
Índice de contenido
Definición de vidrio templado
El vidrio templado es un vidrio fabricado mediante procesos térmicos y/o químicos que aumentan su resistencia mecánica y su resistencia térmica. El vidrio templado es entre cuatro y cinco veces más resistente que el vidrio sin templar.
Además, los tratamientos del vidrio templado provocan compresión en las capas externas y tensión en las capas internas, lo que hace que al romperse se resquebraje toda la pieza al completo en pequeños trozos granulares y no en fragmentos afilados como el vidrio normal, lo que hace del vidrio templado un vidrio mucho más seguro.
Para que un vidrio se considere como vidrio templado, el estrés compresivo en la superficie debe tener un valor mínimo de 69 MPa (megapascales). Para que además se considere como vidrio de seguridad debe superar los 100 MPa.
Fabricación y tipos de templado
El vidrio templado se puede fabricar a partir de vidrio flotado mediante dos tratamientos: templado térmico y templado químico.
Templado térmico
Es método más utilizado y consiste en someter al vidrio flotado a un calentamiento hasta los 600-700 ºC y un posteriormente a un enfriamiento rápido.
Las capas externas se enfrían y se contraen mientras que el cuerpo o capas internas mantienen el calor más tiempo y se enfrían más lentamente. Esto provoca la compresión en la capas externas y la tensión en las capas internas característico del vidrio templado.
Templado químico
El templado químico se basa en el intercambio de iones sodio (Na+) entre la superficie del vidrio y una solución de nitrato potásico con alta concentración de iones potasio (K+).
Los iones potasio tienen un diámetro aproximadamente un 30% superior a los iones sodio. Con el intercambio, los iones potasio ocupan el lugar del sodio en el vidrio, y al ser más grandes provocan la compresión.
El templado químico afecta las capas más superficiales, el intercambio de potasio no llega a mucha profundidad.
La resistencia mecánica conseguida es mucho mayor que con el templado térmico, hasta 20 veces respecto al vidrio normal, pero el vidrio obtenido sigue rompiéndose en grandes trozos afilados, pues no hay tensión interna.
El vidrio templado por métodos químicos es menos habitual y se reserva para usos muy concretos, por ejemplo en vidrio para material de laboratorio donde se necesita una gran resistencia mecánica pero que la rotura en trozos pequeños es contraproducente.
Usos y aplicaciones
En general, el vidrio templado se utiliza en todas aquellas aplicaciones que requiera un vidrio resistente y seguro, por ejemplo en puertas y mesas de cristal, mamparas de baño o protectores de pantalla para smartphones. Las aplicaciones son innumerables.
La resistencia térmica es aprovechada para vidrio sometido a altas temperaturas. Por ejemplo, en puertas y recipientes para hornos. Algunas marcas tan conocidas como Pyrex incluye en su gama vidrios templados de alta resistencia térmica.
En los automóviles el vidrio templado es muy utilizado en las lunas traseras y ventanas. En las lunas delanteras se utiliza vidrio laminado, que incluye vidrio templado pero con láminas plásticas entre ellas que adhieren los fragmentos en caso de rotura evitando que salgan proyectados.
A pesar de ser una opción excelente al vidrio normal en lo que a seguridad se refiere, el acrílico ha desplazado al vidrio templado en muchas aplicaciones, principalmente en aquellas en las que la alta temperatura no es un factor importante.
Con el acrílico se pueden fabricar paneles transparentes hasta 20 veces más resistentes al impacto que el vidrio. Pero no se rompe de la misma forma. El acrílico se puede deformar si recibe un impacto fuerte pero no lo suficiente como para romperlo y también se puede agrietar sin resquebrajarse.
El acrílico también cuenta con la ventaja de que pesa mucho menos que el vidrio. La desventaja del acrílico respecto al vidrio templado es que es inflamable y no resiste nada bien las temperaturas moderadas-altas.