کاربرد نرم افزار شیشه در تولید شیشه سه بعدی

نرم افزار شیشه سه بعدی یک برنامه مناسب برای انجام برش‌های منحصربفرد و نیز انجام عملیات حسابداری است. استفاده از روش‌های دستی و قدیمی در برش شیشه امروزه منسوخ شده است. درحقیقت سبک‌های بسیار جدیدی در معماری مدرن وجود دارند که برای پیاده سازی آنها به انجام محاسبات دقیق و پیچیده‌ای نیاز خواهد بود. یکی از این سبک‌ها استفاده از شیشه‌های سه بعدی در نمای ساختمان‌ها است. شیشه‌های سه بعدی دارای مزایای بیشماری بوده و به علت سطح ناهموار باعث شکست نور و پراکندگی امواج صوتی شده و موجب کاهش اتلاف انرژی و ایجاد عایق صوتی و حرارتی می‌شوند. از این رو امروزه طرفداران زیادی را به خود جلب نموده است. در این مقاله درخصوص شیشه‌های سه بعدی بکار رفته در نماهای خارجی و کاربرد نرم افزارهای طراحی و برش شیشه در اینگونه نماها توضیحاتی ارائه شده است.

شیشه سه بعدی چیست؟

پیشرفت‌های قابل توجهی در سال‌های اخیر توسط برخی از دانشگاه‌ها و تعداد کمی از تولید کنندگان شیشه در حوزه شیشه‌های مقاوم صورت گرفته است. همچنین تحقیقاتی درخصوص میزان تبادل انرژی، مسائل امنیتی و زیبایی در صنعت درب و پنجره صورت گرفته است.

شیشه‌های سه بعدی یکی از بارزترین پیشرفت‌های معماری در ساختمان سازی بشمار می‌رود. این شیشه به عنوان یک عنصر منحصربفرد در نمای ساختمان برای معماران و مالکان ساختمان به طور فزاینده‌ای محبوب می‌باشد. درحقیقت استفاده از شیشه در نمای خارجی ساختمان کاری بسیار جذاب است زیرا این محصول با محدودیت بسیار کمی مواجه بوده و توسط آن می‌توان نماهای فوق العاده‌ای را خلق نمود.

شیشه‌های سه بعدی طراحان را قادر می‌سازند تا نماهای چند منظوره و هندسی پیچیده‌ای را طراحی نمایند. اصولا در اینگونه نماها از شیشه‌های سکوریت و مقاوم استفاده می‌شود تا تحمل وزن سازه را داشته و به راحتی دچار آسیب نشوند.

شیشه‌های سه بعدی امروزه در اندازه‌های بزرگ و کوچک به وفور در ساختمان‌های مدرن استفاده می‌شوند. علاوه بر این، شیشه‌های منشوری و شیشه‌های سه بعدی و لمینت در اندازه‌های بزرگ در پروژه‌های معماری خاص، کاربرد داشته که علاوه بر زیبایی مطابق با آخرین استانداردهای صنعت شیشه ساخته شده و بسیار باکیفیت و مقاوم هستند.

انواع شیشه سه بعدی

شیشه سه بعدی به هر شیشه‌ای که نمای دو بعدی نداشته باشد و به غیر از عرض و طول دارای ارتفاع نیز باشد می‌گویند. دسته بندی مشخصی برای اینگونه شیشه‌ها ارائه نشده است ولی شرکت فناوری داده پویشگر در این مقاله با ارائه یک تقسیم‌بندی نوین، توضیحات مفصلی را در این خصوص ارائه داده است.

1. شیشه Low-E مقعر و محدب کامل
2. شیشه خمیده با شعاع بسیار کوچک یا بزرگ
3. طول قوس فوق العاده و شیشه خمیده با شعاع کوچک
4. شیشه خمیده چند منحنی و شیشه منحنی آنیل شده
5. ترکیبی عالی از فناوری منشوری
6. چند شیشه ی خمیده برای انتقال و بازتاب نور شگفت انگیز

هر دسته بر اساس ویژگی‌هایی نظیر اندازه شعاع، کاربرد و شکل ظاهری در ادامه توضیح مختصری در خصوص شیشه‌های مقعر و محدب کامل ارائه خواهد شد.

 شیشه Low-E مقعر و محدب کامل

شیشه‌های خمیده دوگانه سه بعدی در سبک‌های جدید ساختمان سازی محبوبیت زیادی دارند. تمایز اصلی بین آنها در شدت خمیدگی و شعاع انحنا بوده که این شیشه‌ها را در دو گروه تقسیم بندی می‌کند.

1.شیشه کمی خمیده با شعاع انحنای 2 متر

2.شیشه به شدت خمیده با شعاع انحنا خمیده

بین شیشه‌های منحنی تک محور، استوانه‌ای، مخروطی و چند محوری یا شیشه منحنی کروی تمایز بسیاری وجود دارد. با فرآیند خمش حرارتی می‌توان به شعاع خمشی بسیار کوچکی رسید. کوره، کنترل فرآیند و دانش پردازش شیشه در ساخت نماهای 3 بعدی بسیار موثر است. علاوه بر این، دانش استاتیک شیشه، محاسبه FEM و دانش معماری مدرن نیز در این حوزه از واجبات است.

پارامترهای کلیدی در تعیین کیفیت شیشه سه بعدی

اصل خمش شیشه در تئوری بسیار ساده است، اما در عمل بسیار پیچیده می‌باشد. بسیاری از پارامترها در فرآیند خمش شیشه موثر هستند، از جمله محدودیت‌های هندسی، نوع پوشش‌ها و شیشه پایه استفاده شده. شیشه‌هایی که مقادیر کمی آهن در آنها موجود است و با نام شیشه سفید شناخته می‌شود، می‌توانند به طور قابل توجهی بر مراحل مهم فرآیند تولید تأثیر بگذارند.

علاوه بر آن میزان انتقال سرما و گرما از سایر مواردی است که بر کیفیت نهایی شیشه سه بعدی موثر خواهد بود. از طرفی کوره و تاسیسات خمش شیشه نیز در تولید نهایی بسیار اهمیت خواهد داشت. همچنین محاسبات هندسی و ساختار شیشه مد نظر که شکل نهایی بدان بستگی دارد نیز از مواردی است که برای تولید کنندگان بسیار قابل توجه خواهد بود.

لذا توصیه می‌شود تا قبل از اقدام به تولید شیشه سه بعدی از نرم افزار باکیفیتی جهت تهیه طرح اولیه استفاده نمایید. این نرم افزار باید قادر به تعیین مشخصاتی از قبیل ابعاد، وزن، شعاع شیشه، جنس و سایر موارد نیز باشد. مستروین پلاس یک نرم افزار بهینه سازی برش شیشه است که میتواند در تولید انواع شیشه بکار رود.

کاربرد نرم افزار شیشه در ساخت شیشه سه بعدی

یکی از پیشرفت‌های قرن اخیر در حوزه معماری و در صنعت ساختمان سازی، استفاده از شیشه‌های سه بعدی بخصوص در نمای ساختمان است. تولید شیشه‌های سه بعدی بسیار پیچیده بوده و نیاز به محاسبات مشخصی از جمله شعاع و میزان مقاومت شیشه دارد. در این بین نرم افزارهای زیادی وجود دارند که به افراد در طراحی این گونه شیشه‌ها کمک خواهد کرد.

از طرفی ساخت شیشه سه بعدی اصولا با پرتی زیادی همراه است و استفاده از روش‌های بهینه سازی برش شیشه یکی از راهکارهای کاهش هزینه‌ها برای کارخانه‌های تولیدی به شمار می‌رود. بنابراین استفاده از یک نرم افزار شیشه مناسب در بهینه سازی برش که نوعی  نرم‌افزار حسابداری شیشه ‌بری نیز باشد، راهی مقرون بصرفه خواهد بود.

در این جا، به بررسی برخی از کاربردهای مهم نرم‌افزار شیشه در تولید شیشه سه بعدی می‌پردازیم:

طراحی و مدل‌سازی:

نرم‌افزارهای CAD و CAM نقش کلیدی در طراحی و مدل‌سازی طرح‌های سه بعدی بر روی شیشه دارند. طراحان با استفاده از این نرم‌افزارها می‌توانند ایده‌های خود را به صورت دقیق و با جزئیات کامل ترسیم کرده و سپس آنها را به مدل‌های سه بعدی قابل اجرا تبدیل کنند.

شبیه‌سازی و پیش‌نمایش:

نرم‌افزارهای شبیه‌سازی، امکان مشاهده طرح‌های سه بعدی بر روی شیشه را به صورت واقعی و با جزئیات دقیق فراهم می‌کنند. این امر به طراحان و مشتریان کمک می‌کند تا قبل از تولید نهایی، تصویری دقیق از محصول نهایی داشته باشند و در صورت نیاز، تغییرات لازم را اعمال کنند.

کنترل فرآیند تولید:

نرم‌افزارهای کنترل فرآیند، وظیفه هدایت و کنترل دستگاه‌های تولید شیشه سه بعدی را بر عهده دارند . این نرم‌افزارها اطلاعات مربوط به طرح‌های سه بعدی، نوع شیشه و تنظیمات دستگاه را دریافت کرده و دستورات لازم را به دستگاه‌ها ارسال می‌کنند.

معرفی نرم افزار برش شیشه

یکی از نرم افزارهای پرکاربر در این زمینه نرم افزار مینا نگار است که  با ارائه امکاناتی جامع، بهینه سازی فرآیندهای مختلف در کارگاه‌های شیشه بری را به ارمغان می‌آورد. مدیریت مشتریان، انبارداری جام ها و کناره های برش، مدیریت حساب مشتریان و بهینه سازی دقیق هوشمند جام ها از جمله قابلیت‌های کلیدی مینا نگار هستند که به طور مستقیم در افزایش راندمان کارگاه و کاهش هزینه های جانبی و پرت نقش دارند.

نسخه ماشین این نرم افزار، علاوه بر مزایای ذکر شده، امکان اتصال و خروجی مستقیم به دستگاه برش را نیز فراهم می‌کند. این قابلیت، تطبیق با مدل ها و برند های مختلف دستگاه را نیز امکان‌پذیر می‌سازد و فرآیند برش شیشه را بیش از پیش آسان و دقیق می‌کند .نرم افزار مینا نگار با ارائه راه‌حلی جامع و کارآمد، به عنوان ابزاری ضروری در صنعت شیشه بری شناخته می‌شود و به صاحبان این کسب و کارها کمک می‌کند تا تولید خود را بهینه کرده و در هزینه‌ها صرفه جویی کنند.

استانداردهای تولید شیشه سه بعدی

شیشه‌های سه بعدی از استانداردها و مقررات تولید سایر شیشه‌ها تبعیت نمی‌کنند و الزامات مشخصی برای آنها تعریف نشده است. در حقیقت به علت استفاده از سبک‌های هنری در ساخت انواع نما با شیشه سه بعدی نمی‌توان از مقررات مشخصی پیروی نمود. البته این مسئله به هیچ عنوان بر کیفیت و عملکرد اینگونه نماها تاثیر منفی نخواهد داشت.

البته دو استاندارد EN 12150 جهت شیشه ایمن سیلیکات سودآهک سخت شده حرارتی و EN 1863 جهت شیشه سیلیکات سودا آهک تقویت شده حرارتی در پیاده سازی نماهای سه بعدی استفاده می‌شوند. همچنین محاسبات DIN 18008 را می‌توان همراه با مقادیر نشان داده شده در جدول 1 این دستورالعمل برای اندازه گیری اولیه شیشه‌های منحنی بکار برد.

با این حال، روش ساده شده برای محاسبه بارهای آب و هوایی در DIN 18008 برای واحدهای شیشه‌ای عایق خمیده قابل استفاده نیست. مشخصه مقاومت کششی خمشی را باید برای محصولات خاص از سازنده درخواست کرد.

جدول 1: مشخصه مقاومت کششی خمشی

مزایای شیشه سه بعدی

نماهای سه بعدی شیشه‌ای دارای مزایای زیادی است و نسبت به کاربردی که دارند مورد استفاده قرار خواهند گرفت. در این بخش قصد داریم تا درخصوص این مزایا صحبت کنیم.

عایق صوتی : شیشه‌های سه بعدی معمولا از جنس بادوام و باکیفیت ساخته می‌شوند. بنابراین عایق صوتی مناسبی خواهند بود. در حقیقت سطح نامنظم و منحنی شیشه سه بعدی می‌تواند باعث پراکندگی بهتر امواج صوتی شده و به نوعی عایق صوتی محسوب می‌شوند.

البته با استفاده از عایق صوتی مناسب نیز می‌توان این خصیصه را به حد اعلا رساند و سکوت را برای فضای داخلی به ارمغان آورد. البته میزان بهبود عایق صوتی به شکل طراحی شیشه در نمای خارجی بستگی دارد.

عایق حرارتی بهبود یافته برای ساختمان های پایدار: شیشه سه بعدی با کارآمدتر کردن گرمایش و سرمایش به پایداری ساختمان‌های بلند کمک می‌کند. استفاده از شیشه‌های تک یا چند لایه با جدیدترین پوشش‌های انتخابی بالا و اتصال آن‌ها با میله‌های مخصوص، امکان ارائه واحدهای دو جداره یا سه جداره کارآمد فراهم نموده و کیفیت محیطی داخلی ساختمان‌ها را با کاهش اتلاف گرما و محدود کردن نفوذ خورشید تا حد زیادی بهبود می‌بخشد.

مقاومت بار: مقاومت بار در شیشه‌های سه بعدی نیز نسبتا بالا بوده و به فاکتورهایی نظیر استحکام شیمیایی، استحکام شیشه، اشکال مناسب و توانایی آن در انتقال بار بستگی دارد.

ایمنی بیشتر: شیشه‌های سه‌بعدی  را می‌توان با استفاده از فویل PVB با یکدیگر لمینت کرد و ایمن‌تر ساخت. در اینصورت اگر شیشه‌ای شکسته شود، به لطف یکپارچگی آن با فویل در موقعیت خود باقی می ماند.

استفاده حداکثری از فضای خارجی: این شیشه‌ها را می‌توان به نگهدارنده‌هایی موسوم به گیره‌های نقطه‌ای مجهز نمود که تعمیرات را نیز تسهیل می‌کنند. در این صورت نما بدون استفاده از قاب‌های فلزی یا سنگ و آهن بهم متصل شده و نمای فضای خارجی بطور کامل و بدون انقطاع از داخل ساختمان قابل مشاهده است.

سایر موارد: ظاهر زیبایی شناختی، حریم خصوصی، و اتاق هایی با نور مناسب است. درحقیقت امکان چاپ طرح‌های جداگانه بر روی شیشه سه بعدی برای بهتر جلوه دادن ساختمان‌ها، صمیمی‌تر کردن اتاق‌ها یا کنترل میزان نفوذ نور به اتاق‌های خاص وجود دارد.

سخن پایانی

در این مقاله درخصوص شیشه‌های سه بعدی و انواع آنها مطالب مفصلی ارائه شدند. همچنین درباره نرم افزار حسابداری شیشه بری و شیشه فروشی و کاربرد نرم افزار شیشه جهت طراحی و محاسبات پیچیده نماهای شیشه‌ای صحبت شد.

سپس درخصوص استانداردها و قواعد مربوط به ساخت شیشه‌های سه بعدی اطلاعاتی ارائه گشت و مشخص شد که اینگونه نماها استاندارد مشخصی ندارند. در این بخش نزدیکترین استاندارد موجود برای شیشه‌های سه بعدی عنوان شد.

در انتها نیز به معرفی مزایای بیشمار نماهای شیشه‌ای سه بعدی پرداخته شد. لازم به ذکر است که کلیه فعالین صنعت شیشه جهت برش انواع شیشه دوجداره می‌توانند از نرم افزار جامع مینا، ارائه شده توسط شرکت فناوری داده پویشگر، جهت انجام محاسبات و بهینه سازی برش استفاده نمایند.