Al momento, gli oggetti e i prodotti fatti di vetro e metallo sono spesso tenuti insieme da adesivi, che sono difficili da applicare, inoltre le parti possono gradualmente scorrere o muoversi.
I metalli e il vetro allo stato liquido non sono miscibili, cioè non si mescolano in modo omogeneo, almeno in condizioni normali.
QUINDI: È POSSIBILE SALDARE INSIEME VETRO E METALLO
Per rispondere a questa domanda è necessario considerare alcuni aspetti tecnici sulla saldatura per fusione, la dilatazione termica, la scienza dei materiali, la bagnabilità, etc.
- La saldatura per fusione produce un giunto in cui i materiali da unire vengono miscelati nella fase fusa e successivamente solidificati.
- Il vetro è un ossido, tipicamente ossido di silicio ( SiO2) con forte legame ionico. Gli atomi di metallo liquido sono legati da legami metallici e condividono alcuni elettroni. Il vetro non ha elettroni da condividere per unirsi e mescolarsi con un metallo. Per miscelare o dissolversi in metallo liquido, il legame dell’ossigeno al silicio dovrebbe essere rotto da una reazione ionica più forte e quindi mescoleremmo solo il silicio e il metallo di base.
- Inoltre, la densità del vetro è molto più bassa del metallo in forma liquida e galleggerebbe rapidamente sulla superficie metallica. Non si mescolerebbero comunque metallurgicamente, neppure se lo facessimo nello spazio!
- Le diverse proprietà termiche (temperature e dilatazioni) comportano la rottura del vetro.
Fino a pochi giorni fa la saldatura tra vetro e metallo non è stata possibile, ma adesso ci sono delle novità interessanti…
IL PROCESSO INNOVATIVO
Gli scienziati dell’Università scozzese Heriot-Watt sono riusciti a saldare vetro e metallo grazie ad un nuovo sistema laser ultraveloce.
Questo processo innovativo si basa sugli impulsi incredibilmente brevi del laser. Gli impulsi durano solo pochi picosecondi (1 ps = 1 millesimo di miliardesimo di secondo).
Le parti da saldare sono state poste a stretto contatto e il laser è stato focalizzato; in questo modo il laser ha agito intensamente in un punto molto piccolo. È stata raggiunta una potenza altissima su un’area di pochi micron. Questo procedimento crea un microplasma, come un “piccolo fulmine” all’interno del materiale, circondato da una regione di fusione altamente limitata.
I ricercatori sono riusciti a saldare vari materiali come quarzo, vetro borosilicato e persino zaffiro, a metalli come acciaio inossidabile, titanio e alluminio.
Il Professor Duncan Hand, direttore della ricerca dichiara:
Essere in grado di saldare vetro e metalli insieme sarà un enorme passo avanti nella produzione e nella flessibilità del design. Abbiamo testato le saldature dai -50 °C ai 90 °C e le saldature sono rimaste intatte, quindi sappiamo che sono abbastanza robuste per far fronte a condizioni estreme.
Il Professor Hand e il suo team stanno lavorando insieme a specialisti del laser, con lo scopo di sviluppare un prototipo per il sistema di elaborazione laser e metterlo a punto per la commercializzazione.
Il progetto è finanziato da Innovate UK, l’Università Heriot-Watt di Edimburgo e contributi di alcuni partner industriali.
Questo nuovo processo potrebbe trasformare il settore manifatturiero e avere applicazioni dirette nel settore aerospaziale, della difesa, della tecnologia ottica e persino dei settori sanitari.
fonte: Heriot-Watt University
abbiamo saldato con il laser una piastra di acciaio inox ad un ripiano di vetro, adesso si é rotto il vetro e non riusciamo a togliere i pezzi di vetro dalla piastra.
come fare?????
Spiacente, purtroppo non ho competenze che mi consentono di rispondere a questa domanda così specifica.
Si è scollata la ruota di cristallo di un tavolino che era fissata con colla laser al metallo. A chi posso rivolgermi per ripararla? Grazie
Spiacente, purtroppo non conosco nessuno che possa eseguire questo tipo di riparazione.
Buongiorno, se immergo un sassolino di vetro in un bagno di alluminio fuso a circa 700 gradi.. il sassolino si sbriciola o rimane inglobato nell’alluminio? Considerando la temperatura, C’è la possibilità che si crei un legame superficiale tra il vetro e l’alluminio?
Grazie
mi dispiace, non so rispondere a questa domanda, l’ideal sarebbe fare una prova con un piccolo campione e verificare la reazione dei due materiali