Флоат стъкло и валцувано стъкло
Флоат стъкло
Флоатният процес, изобретен от сър Аластер Пилкингтън през 1952 г., произвежда плоско стъкло. Този процес позволява производството на прозрачно, тонирано и покрито стъкло за сгради, както и прозрачно и тонирано стъкло за превозни средства.
В света има около 260 флотационни завода с общ производствен капацитет от около 800 000 тона стъкло седмично. Флоатен завод, който работи непрекъснато в продължение на 11-15 години, произвежда около 6000 километра стъкло годишно с дебелина от 0,4 мм до 25 мм и ширина до 3 метра.
Флоат линията може да бъде дълга почти половин километър. Суровините влизат в единия край, а от другия излизат стъклени плочи, прецизно нарязани по спецификация, със скорост до 6000 тона седмично. Между тях се намират шест силно интегрирани етапа.
Топене и рафиниране
Финозърнестите съставки, стриктно контролирани за качество, се смесват, за да се получи смес, която се подава в пещта, нагрята до 1500°C.
Днес флоат стъклото произвежда стъкло с почти оптично качество. Няколко процеса – топене, рафиниране, хомогенизиране – протичат едновременно в 2000 тона разтопено стъкло в пещта. Те се случват в отделни зони в сложен поток от стъкло, задвижван от високи температури, както показва диаграмата. Това се сумира в непрекъснат процес на топене, продължаващ до 50 часа, който доставя стъкло с температура 1100°C, без включвания и мехурчета, плавно и непрекъснато във флоат ваната. Процесът на топене е ключов за качеството на стъклото; а съставите могат да бъдат модифицирани, за да се променят свойствата на крайния продукт.
Плутаща вана
Стъклото от топилната пещ тече плавно през огнеупорен чучур върху огледалната повърхност на разтопения калай, започвайки от 1100°C и напускайки флоат ваната като плътна лента при 600°C.
Принципът на флоат стъклото е непроменен от 50-те години на миналия век, но продуктът се е променил драстично: от единична равновесна дебелина от 6,8 мм до диапазон от под милиметър до 25 мм; от лента, често обезцветена от включвания, мехурчета и ивици, до почти оптично съвършенство. Флоат стъклото осигурява това, което е известно като огнено покритие, блясъка на новия порцелан.
Отгряване и инспекция и рязане по поръчка
● Отгряване
Въпреки спокойствието, с което се формира флоат стъклото, в лентата се развиват значителни напрежения, докато тя се охлажда. При твърде голямо напрежение стъклото ще се счупи под режещия инструмент. Картината показва напрежения през лентата, разкрити чрез поляризирана светлина. За да се облекчат тези напрежения, лентата се подлага на термична обработка в дълга пещ, известна като лер. Температурите се контролират стриктно както по дължината, така и по дължината на лентата.
●Инспекция
Процесът на флоатиране е известен с производството на идеално плоско, безупречно стъкло. Но за да се гарантира най-високо качество, проверката се извършва на всеки етап. Понякога мехурче не се отстранява по време на рафинирането, песъчинка отказва да се разтопи, трептене в калая създава вълнички по стъклената лента. Автоматизираната онлайн проверка прави две неща. Тя разкрива технологични грешки нагоре по веригата, които могат да бъдат коригирани, позволявайки на компютрите надолу по веригата да насочват резачите заобикаляйки дефектите. Технологията за проверка вече позволява извършването на над 100 милиона измервания в секунда по протежение на лентата, като локализира дефекти, които невъоръженото око не би могло да види.
Данните задвижват „интелигентни“ режещи машини, което допълнително подобрява качеството на продукта за клиента.
●Рязане по поръчка
Диамантените дискове отрязват канта – напрегнатите ръбове – и режат лентата по размер, зададен от компютър. Флоат стъклото се продава на квадратен метър. Компютрите превръщат изискванията на клиентите в модели на разрези, предназначени да сведат до минимум разхищението.
Валцувано стъкло
Процесът на валцоване се използва за производството на стъкло за слънчеви панели, шарено плоско стъкло и армирано стъкло. Непрекъснат поток от разтопено стъкло се излива между водно охлаждани ролки.
Валцуваното стъкло се използва все по-често във фотоволтаични модули и термични колектори поради по-високата си пропускливост. Има малка разлика в цената между валцуваното и флоат стъкло.
Валцуваното стъкло е специално поради своята макроскопична структура. Колкото по-висока е пропускливостта, толкова по-добре е, а днес висококачественото валцувано стъкло с ниско съдържание на желязо обикновено достига 91% пропускливост.
Възможно е също така да се въведе повърхностна структура върху повърхността на стъклото. Различни повърхностни структури се избират в зависимост от предназначението на приложение.
Гранулираната повърхностна структура често се използва за подобряване на адхезионната сила между EVA и стъклото във фотоволтаични приложения. Структурираното стъкло се използва както във фотоволтаични, така и в термосоларни приложения.
Шареното стъкло се изработва чрез еднократен процес, при който стъклото постъпва към ролките при температура около 1050°C. Долният чугунен или неръждаем стоманен валяк е гравиран с негатива на шаблона; горният валяк е гладък. Дебелината се контролира чрез регулиране на разстоянието между ролките. Лентата напуска ролките при около 850°C и се поддържа от серия от стоманени ролки с водно охлаждане до пещта за отгряване. След отгряване стъклото се нарязва по размер.
Армираното стъкло се произвежда чрез двупроходен процес. Процесът използва два независимо задвижвани чифта формовъчни ролки, охлаждани с вода, всеки от които се захранва с отделен поток от разтопено стъкло от обща топилна пещ. Първият чифт ролки произвежда непрекъсната лента от стъкло, с дебелина половината от крайния продукт. Тя се покрива с телена мрежа. След това се добавя втора порция стъкло, за да се получи лента със същата дебелина като първата, и след като телената мрежа е „сгъната“, лентата преминава през втория чифт ролки, които образуват крайната лента от армирано стъкло. След отгряване лентата се нарязва чрез специални устройства за рязане и щракване.