For produksjon av doble vinduer, som er utstyrt med moderne vindus- og dørblokker, brukes hovedsakelig flottørglass. Dette praktiske materialet har for lengst helt erstattet foreldede prototyper, som krevde ytterligere prosessering under produksjonen, var dyrere og var dårligere i styrke og optiske egenskaper. For øyeblikket produseres mer enn 200 produkter basert på flottørglass til en overkommelig pris. Dette gjorde det mulig å tilfredsstille nesten alle dagens behov i byggemarkedet.
Beskrivelse av produksjonsmetoden
Termisk forming av en glassstrimmel på et smeltet metall er den mest utbredte og moderne metoden for å produsere glassplater. Dens essens ligger i det faktum at smeltet glass smelter fra en glassmeltende ovn kommer inn i et flottørbad fylt med en tinnsmelt og har en beskyttende nitrogen-hydrogenatmosfære. til tyngdekraften og overflatespenning, får en form med ekstremt flate og parallelle overflater. For å oppnå glass med den nødvendige tykkelsen, utføres enten å strekke glassbåndet (for små tykkelser) eller begrense spredningen av det smeltede glasset (for store tykkelser). Som regel har flyteglass en tykkelse på 3 til 19 mm. Teknisk er det mulig å produsere glass med en tykkelse på mindre enn 1 til 25 mm, men i konstruksjon anbefales det å bruke en glasstykkelse på minst 3 mm.
I 1952 begynte det britiske firmaet Pilkington å forske på å skaffe en kontinuerlig stripe av glass på et smeltet metall, i 1959 - kunngjorde utviklingen av en ny industriprosess og initierte dermed en rask vekst i produksjonen av glass av høy kvalitet.
I 1959 begynte Statens glassinstitutt i Sovjetunionen og dets Saratov-gren utviklingsarbeid med å skape en uavhengig flyteprosess. Samtidig ble det utført arbeid i denne avdelingen i Ukraina ved Avtosteklo-anlegget (Konstantinovka), hvor tre flottørinstallasjoner senere ble satt i drift. De to første linjene - TPS-1500 og TPS-3000 med en båndbredde på henholdsvis 1500 og 3000 mm - gjorde det mulig å produsere polert glass med en tykkelse på 6-7 mm, den tredje var en spesialisert linje for produksjon av glass med en tykkelse på 6 til 20 mm, designet av Design Bureau of State Institute of Glass ved bruk av copyright-sertifikater anlegget "Autoglass".
I 1974 patenterte det amerikanske selskapet Pittsburgh Plate Glass (PPG) sin metode for produksjon av flottørglass (US Patent US 3843346), forskjellig fra metodene til Pilkington og den innenlandske utviklingen. I dag er det tre fundamentalt forskjellige floatmetoder for produksjon av plateglass.
1. Metode fra Pilkington - tilførselen av smeltet glass fra glass-smelteovnen til smeltebadet utføres ved hjelp av fremgangsmåten for fri drenering langs et smalt brett i avstand fra overflaten av tinnet i en viss avstand. Det støpte båndet av glass fjernes fra smeltebadet til den første skaftet på glødningsovnen (slaggkammer) med en temperatur på 600-615 ° C og stiger over utgangsterskelen (fra båndet på båndet); nivået av tinn i badekaret er 8-10 mm under terskelen.
2. To-trinns støpemetode - utviklet av Saratov-grenen av State Institute of Glass. Glassbåndet kommer ut av smeltebadet uten å bøye seg på en gass-luftstøtte (pute) ved en temperatur på over 650 ° C.I dette tilfellet er nivået av tinn i badekaret 2-3 mm høyere enn terskelnivået, som oppnås ved bruk av elektromagnetiske induktorer, også utviklet av instituttet (Sovjetunionens forfatterbevis 248917, 392674). På gass-luftputen finner den andre fasen av stripformasjonen sted der den blir avkjølt. Dette sikrer den endelige fiksering av dens geometriske form, hvorpå båndet overføres til mottaksrullene til glødingsovnen. Fordelen med to-trinns støpemetoden er muligheten for å overføre glassstrimmelen til mottaksrullene i glødeavnen med en lavere temperatur (570-580 ° C), som er 20-35 ° C lavere enn i Pilkington-prosessen , og mer pålitelig sikrer sikkerheten til den nedre overflaten. Når det gjelder reduksjonsprosessene av tinnoksider, siden temperaturen til tinn i utløpet av smeltebadet er ca. 50 ° C høyere og er ca. 650 ° C, er reduksjonsprosessene for tinnoksider mer intensive, noe som øker kvaliteten på den nedre overflaten på glassbåndet.
3. En metode for produksjon av flottørglass utviklet av PPG - er forskjellig i enheten for å helle det smeltede glasset fra glassovnen i smeltebadet. Denne metoden sørger for tilførsel av smeltet glass fra ovnen til det smeltede badet i form av et horisontalt lag på overflaten av det smeltede metallet på samme nivå som det overførte laget. Bruken av denne metoden gjør det mulig å produsere et glassbånd uten å glasere inn i en "sølepytt", dvs. E. uten å bryte laminariteten til lagene i den leverte glassmassen, noe som sikrer produksjon av glass (både tykt og tynt nominelt) med høy optisk ytelse. Under støpeprosessen av produkter med tilstrekkelig rask avkjøling, oppstår spenninger i glasset, ujevnt fordelt i produktet, noe som påvirker dets mekaniske styrke negativt. For å avlaste disse påkjenningene brukes ytterligere varmebehandling - glassglødning, som er et nødvendig trinn i den teknologiske prosessen.
Annealing prosessen inkluderer følgende trinn:
- oppvarming (eller kjøling) av produktet til glødetemperaturen - utført med en maksimal hastighet som ikke forårsaker glassbrudd;
- holde ved glødetemperaturen før nesten fullstendig fjerning av midlertidige påkjenninger - holdetemperaturen velges på en slik måte at den forhindrer deformasjon av produktene, men samtidig for å sikre en tilstrekkelig høy grad av stressavspenning;
- langsom avkjøling til lavere glødetemperatur med en hastighet som ikke tillater fremveksten av nye spenninger;
- rask avkjøling med en hastighet som bare er begrenset av produktets varmebestandighet.
Dette blir fulgt av å kutte og pakke glasset.
Metode 2: blåse glass
I denne glassdannende metoden blåses smeltet glass inn i en boble ved hjelp av et blåserør. Den brukes til produksjon av flasker og andre beholdere.
Hvordan det fungerer?
Inflasjon refererer til prosessen med å utvide et smeltet glassstykke ved å injisere en liten mengde luft i den. Fordi atomene i flytende glass er bundet av sterke kjemiske bindinger i et uordnet og uordnet nettverk, er smeltet glass tyktflytende nok til å bli blåst ut. Når det avkjøles, stivner det sakte.
For å lette blåseprosessen økes hardheten til det smeltede glasset ved å endre sammensetningen litt. Det viser seg at tilsetningen av en liten mengde Natron gjør glasset vanskeligere å blåse. (Natron er et naturlig forekommende stoff som inneholder natriumkarbonatdekahydrat og natriumbikarbonat.)
Når det blåses, avkjøles tykkere glasslag saktere enn tynnere og blir mindre tyktflytende enn tynnere. Dette muliggjør produksjon av blåst glass med jevn tykkelse.
Mer effektive og effektive glassblåsingsteknikker har blitt utviklet de siste par tiårene. De fleste av dem involverer de samme trinnene:
Trinn 1: Plasser glasset i en ovn og varm det opp til 1300 ° C for å gjøre det smidig.
Steg 2: Plasser den ene enden av blåserøret i en ovn og rull det over det smeltede glasset til det henger en "dråpe" glass.
Trinn 3: Rull det smeltede glasset over en marver, en flat metallplate som er laget av polert stål, grafitt eller messing og festet til et tre- eller metallbord. Marver brukes til å kontrollere formen og temperaturen på glasset.
Marver brukes til å støpe glass
Trinn 4: Blås luft inn i røret for å skape en boble. Samle mer glass over denne boblen for å lage et større stykke. Etter at glasset har nådd ønsket størrelse, er bunnen klar.
Trinn 5: Fest det smeltede glasset til en stang av jern eller rustfritt stål (ofte kjent som en spiss) for å danne og overføre et hul stykke fra blåserøret.
Trinn 6: Legg til farge og design ved å dyppe den i knust farget glass. Disse knuste delene fester seg raskt til bunnglasset på grunn av varmen. Intrikate og detaljerte mønstre kan konstrueres ved hjelp av en stokk (fargede glassstenger) og murrine (stenger kuttet i tverrsnitt for å avsløre mønstre).
Trinn 7: Ta produktet tilbake og rull det ut igjen for å gi det ønsket form.
Trinn 8: Fjern glasset fra glassrøret med stålpincett. Vanligvis er bunnen av det blåste glasset skilt fra det roterende blåserøret. Den kan fjernes fra loddrøret med ett trykk.
Trinn 9: Plasser det blåste glasset i en glødende ovn og la det avkjøles i noen timer. Ikke utsett den for plutselige temperaturendringer for å unngå utilsiktet sprekkdannelse.
Romersk blåst glass fra det 4. århundre e.Kr.
Denne metoden krever mye tålmodighet, utholdenhet og dyktighet. Et team av erfarne glassprodusenter kreves for å lage komplekse og store stykker.
Float glass egenskaper
En av de viktigste egenskapene til fargeløst og spesielt gjennomsiktig flyteglass er retningsbestemt lysgjennomgang. Jo høyere verdien på denne koeffisienten er, desto høyere gjennomsiktighet på glasset og jo lavere fargenyanse. Når tykkelsen på konvensjonelt, fargeløst floatglass øker, reduseres retningsbestemt lysoverføring, og den grønne eller blålige fargen på glasset blir mer merkbar. I spesielt gjennomsiktige briller er dette ikke tilfelle: med en økning i tykkelsen på glasset, endres koeffisienten for retningsbestemt lystransmisjon praktisk talt ikke. Forskjellen mellom spesielt gjennomsiktig og vanlig fargeløst flottørglass er spesielt merkbar hvis du ser på enden av glasset: en uttalt fargenyanse observeres i fargeløst glass, og det er praktisk talt ingen fargenyanse i spesielt gjennomsiktig glass. sammensetningen av råvarene. Siden store produsenter av fargeløst termopolert glass som regel arbeider på lignende sammensetninger og har en velutviklet teknologi for rengjøring av råvarer, har briller fra forskjellige produsenter omtrent de samme verdiene for retningsbestemt lysoverføring, men kan ha forskjellige fargenyanser.
Farget (massefarget) varmepolert glass er preget av muligheten til å selektivt overføre og absorbere lys og solenergi i forskjellige regioner i spekteret, noe som skyldes fargen. Sammenlignet med misfarget glass overfører alltid fargede briller mindre lys og absorberer bedre, derfor kalles de ofte "lysskjerming", "solbeskyttelse", "solregulerende" osv.
Med en økning i tykkelsen på farget glass, reduseres dets evne til å overføre lys betydelig, og absorpsjonen øker følgelig. Visuelt manifesteres dette i det faktum at tynne briller har en lysere nyanse, tykke - en mørkere. Dette må tas i betraktning i tilfeller der det kreves fargejevnhet, for eksempel når glassfasader innglasses. I tillegg er fargen på glasset betydelig påvirket av glassets kjemiske sammensetning, noe som særlig avhenger av den kvantitative og kvalitative sammensetningen av de tilsatte fargestoffene. Hvert produksjonsfirma jobber med sine egne komposisjoner, så utvalget av fargede briller som produseres for tiden er veldig bredt. Endringer i sammensetningen av glass, som kan være forårsaket av forskjellige teknologiske årsaker, kan føre til at to partier farget glass av samme gemmer og tykkelse, laget av samme produsent, men til forskjellige tider, kan være merkbart forskjellige i farger .
Produksjon av spesielle typer glassprodukter
Glassproduksjon er ikke begrenset til rektangulære ark. Den moderne glassindustrien forsyner markedet med et bredt utvalg av glassprodukter som brukes i ulike sektorer av nasjonal økonomi og i hverdagen.
- Bilglass. Hovedkravet for bilens utvendige glass er styrken på glasset og fraværet av faren for spredning av fragmenter i en ulykke. Derfor blir produksjonen av autoglass utført i to trinn: støping av to identiske glassemner, og liming sammen ved hjelp av en spesiell film. Resultatet er en flerlagskonstruksjon, festet sammen med klebebånd. I en ulykke forblir skjær av ødelagte bilvinduer på den indre filmen, og risikoen for personskade fra knust glass minimeres.
- Glassbeholdere. Produksjonen av glassbeholdere - bokser, flasker og andre beholdere - gjør at vi kan tilby de nødvendige redskapene til en rekke sektorer i økonomien, primært mat og farmasøytiske produkter. Fremstillingsprosedyren er redusert til følgende trinn: å oppnå en glassmelting; støping av beholdere med en bestemt form og volum; herding av det resulterende produktet.
- Forsterket glass. Produksjonen av forsterket glass inkluderer samtidig forming av et ark med innføring av et armerende metall eller polymernett inn i det. Dette gir arket større mekanisk styrke og motstand mot støtbelastninger, bøyning og bruddspenninger.
- Glassfiber. Nylig har produksjonen av optisk glassfiber fått fart. Den brukes i forskjellige felt innen elektroteknikk og fiberoptikk for å overføre videobilder. Optisk fiber består av en serie gjennomsiktige glassstrenger formet til kabelbunter. Sveising av overføring av glassfilamenter utføres ved hjelp av spesialutstyr.
- Farget glass. Produksjonen av farget glass har vært kjent i mer enn hundre år. Den nødvendige fargen gis til glassmeltingen ved hjelp av forskjellige tilsetningsstoffer. Ofte er de mangan, kobolt og andre metaller som kan inngå en kjemisk reaksjon med de viktigste glassingrediensene.
Som du kan se, er den moderne glassindustrien en høyteknologisk produksjon som produserer dusinvis av varianter. Takket være vitenskapelig og teknologisk fremgang leveres jevnlig de nyeste glassene og typene glass med forbedrede fysiske og kjemiske egenskaper og beregnet på bruk i en lang rekke bransjer.
Ranger artikkelen:
Rangering: 0/5 - 0 stemmer
Påføring av flottørglass
Flytglass er det viktigste gjennomsiktige materialet som brukes i konstruksjonen og kan brukes som et ferdig produkt for direkte innglassing av forskjellige bygningskonstruksjoner. De siste årene har imidlertid økningen i kravene til komfort og sikkerhet ført til at mer enn 70% av det nå produserte termisk polerte glasset sendes til videre behandling: belegg, herding, produksjon av flerlagsglass, dobbeltglass vinduer osv.
Valget av typen varmepolert glass (fargeløs, spesielt gjennomsiktig, farget) bestemmes av det spesifikke formålet med applikasjonen. Fargeløst glass brukes til glassering av forskjellige gjennomsiktige strukturer, som ikke har spesielle krav til lystransmisjon.
Produksjon av råvarer
Ved produksjon av glass kan følgende kjemikalier brukes som hovedmateriale: oksider, fluorider eller sulfider. Den klassiske, vanligste teknologien innebærer bruk av kvartssand (opptil 70% av den totale massen) som hovedingrediens, som inneholder en stor mengde silisiumoksid SiO2. Dolomitter og kalkstein samt natriumsulfat brukes som tilleggskomponenter.
Glassdannende oksider tilsettes blandingen som en katalysator og akselerator for glassdannelsesprosessen. I tillegg, for å overføre visse nødvendige egenskaper til det produserte glasset, introduseres ytterligere komponenter i dets sammensetning - fargede materialer laget på basis av mangan, kobolt, krom; klarere fra saltpeter eller arsenoksid.
Avhengig av de viktigste glassdannende råvarene og tilleggskomponenter, er følgende typer glass tilgjengelige:
- Silikat. Deres produksjon er basert på silikatoksid SiO2. Hovedvarianten som brukes i dag overalt i hverdagen og i industrien. Dette er vindus- og bilbriller, speil, TV-skjermer og dataskjermer.
- Natrium-kalsium. Dessuten kalles denne typen glass "brus" eller "kronglass", og er preget av enkel smelting og mykhet, noe som gjør det enkelt å behandle. Det brukes ofte til produksjon av små deler av komplekse design, eller i dekorativ kunst.
- Kalium-kalsium, eller kaliumchlorid. Det er preget av ildfasthet og hardhet. Produksjonen av potashglass krevde en stor mengde tre - det viktigste råmaterialet for potash. For å få ett kilo potash var det nødvendig å brenne massevis av trær, derfor ble denne typen glass også kalt "skogglass". Fram til det 18. århundre i Russland var potashglass den viktigste sorten produsert av den innenlandske glassindustrien.
- Lede. I hverdagen er denne typen glass bedre kjent under navnet "crystal". Produksjonen av krystall skiller seg fra den tradisjonelle teknologien ved tilsetning av blyoksid som en ekstra komponent. Som et resultat oppnås tunge glassprodukter, som har en lys glans og spredningsevne - spaltning av en lysstråle i separate komponenter. Som et resultat, når lyset passerer gjennom krystallet, begynner det å leke med alle regnbuens nyanser.
- Borsilikat. Forskjeller i høy mekanisk motstand mot forskjellige aggressive påvirkninger: ildfasthet, immunitet mot sure og alkaliske omgivelser, plutselige temperaturendringer. Dette oppnås ved å innføre boroksyd i sammensetningen av glassmassen under produksjonsprosessen. Kostprisen for borsilikatglass er høyere enn for enkelt silikatglass, men de høye mekaniske egenskapene kompenserer mer enn denne ulempen. Den brukes til fremstilling av medisinsk glass og laboratorieglass.
Beskrivelse av produksjonsmetoden
Vertikal strekking av glass (VVS) er en utdatert gruppe av metoder for å danne glassplate, hvis essens er at fra arbeidsdelen av en glassmeltende ovn blir viskøs glassmasse, intensivt avkjølt ved hjelp av kjøleskap, gradvis trukket av spesialmaskiner i form av et kontinuerlig bånd. Etter typen av støpeenhet skilles "båt" og "båtfri" strekking. I båtmetoden for vertikal glassstrekking (LVVS) brukes en spesiell formende kropp - en "båt", som er en rektangulær stang laget av ildfast materiale med gjennomgående langsgående kutt - en spalte. Når båten er nedsenket med makt i det smeltede glasset, presses sistnevnte ut over den i form av en løk, hvorfra glassbåndet kontinuerlig trekkes fra ved hjelp av et system med roterende ruller av strekkmaskinen (rullene samhandler med den herdede belte). For å forsterke avkjølingen og herdingen av båndet, er det installert vannkjøler på begge sider av det. Ulempen med denne metoden er den lave kvaliteten på glassbåndoverflaten på grunn av dannelsen av langsgående bånd, avhengig av båtens tilstand spalt.
Båtfri vertikal strekking av glass (BVVS) utføres direkte fra den frie overflaten av det smeltede glasset som et resultat av optimal regulering av viskositeten (for å danne en løk) ved å skjerme støpeenheten (glasspeil) med beskyttelsesanordninger og vannkjølere. For å danne og holde sidene på båndet langs kantene, installeres perledannende ruller med tvunget rotasjon, og resten av prosessen ligner på båtdraging. Denne metoden gir en høyere kvalitet på glassbåndoverflaten enn LVVS-metoden, men inhomogeniteten til den kjemiske sammensetningen av det smeltede glasset og temperatursvingninger over overflaten av det trukkede båndet fører ofte til store optiske forvrengninger i glasset. Fargeløst og farget (farget) glass produseres etter den vertikale strekkmetoden. Vanlig tykkelse på tegnet glass er fra 2 til 12 mm, men i konstruksjon anbefales det å bruke glass med en tykkelse på minst 3 mm.
Tegnede glassegenskaper
Som i tilfelle varmepolert glass er hovedindikatorene som karakteriserer kvaliteten på tegnet glass retningsbestemt lystransmisjon, optisk forvrengning og utseendefeil.
Verdien av koeffisienten for retningsbestemt lysoverføring av fargeløst strukket glass er som regel 1-2% mindre enn for fargeløst varmepolert glass med samme tykkelse. Dette skyldes at råvarer av dårlig kvalitet (med høyt innhold av urenheter) vanligvis brukes til produksjon av strukket glass. Imidlertid er det om nødvendig mulig å lage tegnet glass med optiske egenskaper som ligner på fargeløst og spesielt gjennomsiktig flyteglass.
Når det gjelder optiske forvrengninger, er tegnet glass betydelig dårligere enn varmepolert glass. Ifølge denne indikatoren anses strukket glass som det beste, der optiske forvrengninger ikke blir observert når du ser på skjermen "murvegg" i en vinkel på 45 ° Antall defekter i utseende i tegnet glass er vanligvis større enn i varmepolert glass, men produksjonen av noen typer dekorative glass anses som en fordel snarere enn en ulempe.
Optiske forvrengninger og utseendefekter (glassdefekter) er viktige egenskaper ved termopolert glass. Tilstedeværelsen av disse feilene skyldes produksjonsteknologien, derfor er deres tilstedeværelse i glass tillatt, men er strengt kvantitativt regulert av nasjonale og internasjonale standarder, tekniske forhold og faste standarder.
Miljøpåvirkning
Den viktigste miljøpåvirkningen av glassproduksjon kommer fra smelteprosesser, som frigjør forskjellige gasser i atmosfæren.For eksempel forbrenning av drivstoff eller naturgass og nedbrytning av råvarer fører til utslipp av karbondioksid.
På samme måte produserer nedbrytning av sulfater i batchmaterialer svoveldioksid, noe som bidrar til forsuring. Når nitrogenforbindelser brytes ned frigjøres nitrogenoksider, noe som bidrar til forsuring og dannelse av smog. I tillegg slippes tonnevis av partikler ut i atmosfæren under fordampning fra råvarer og smeltede komponenter.
Andre faktorer som utslipp av flyktige organiske forbindelser og generering av fast avfall under produksjonen gir også miljøproblemer.
Resirkulert glass kan imidlertid løse mange av disse problemene. Den kan behandles flere ganger uten betydelig tap av kvalitet. Hvert 1000 tonn resirkulert glass kan resultere i en reduksjon på 300 tonn i karbondioksidutslipp og en energibesparelse på 345.000 kWh.
I mindre skala kan resirkulering av en glassflaske spare nok energi til å drive en 20-watts LED-lampe i en time.
Mens begge produksjonsteknologiene har forbedret seg betydelig når det gjelder effektivitet, er fortsatt å redusere utslipp av støvpartikler, karbondioksid og svoveldioksid fortsatt en stor miljøutfordring i produksjon av flatt glass.
Tegnede glassapplikasjoner
I moderne konstruksjon er det to hovedområder for bruk for strukket glass:
- glass av gjenstander som ikke har høye krav til optisk forvrengning. Disse kan enten være husholdningsgjenstander (lager, drivhus osv.) Eller vinduer i boligbygg. For disse formål brukes fargeløst tegnet glass for masseproduksjon;
- dekorativ utforming av bygninger og interiører (vinduer, dører, skillevegger osv.). For disse formål brukes forskjellige typer fargede eller fargeløse briller, spesielt laget i små mengder.
- For å forbedre den dekorative effekten kan strukket glass bli utsatt for ytterligere behandling: påføring av visse typer belegg, forskjellige typer dekorasjoner osv.
- i noen tilfeller, for å øke sikkerhet, varme og lydisolasjon av glass, kan tegnet glass styrkes eller brukes i en sammensetning av laminert glass og glassenheter, men dette anbefales ikke, da det fører til en betydelig økning i optisk forvrengning av produkter.
