Технология производства листового стекла - ABCD42.RU

Технология производства листового стекла

Технология изготовления листового стекла

  1. Технология изготовления листового стекла.
  2. Технические параметры листового стекла.
  3. Виды листового стекла и их применение.
  4. Производство листового стекла.
  5. Марки листового стекла.

Технология изготовления листового стекла, известная нам еще с начала 20 века, именуется «методом Фурко». Ее второе название — метод вертикального вытягивания. Он позволяет получить полотно характерной прямоугольной формы с плоской поверхностью и толщиной, меньшей, чем длина и ширина. Такое стекло является одним из самых востребованных строительных материалов, обеспечивающим возможность разнообразного оформления зданий и интерьеров.

Суть метода Фурко сводится к вытягиванию расплавленной стекломассы из печи с помощью специальных машин. Процесс сопровождается активным охлаждением материала, который формируется в непрерывную ленту. Несмотря на популярность конечного продукта, такой способ его изготовления считается морально устаревшим. Альтернативой является «флоат-метод». Эта технология также появилась в начале 20 века, а именно в 1902 году, но на текущий день она является самой распространенной.

Суть способа состоит в том, что после расплавления в печи стекломасса сразу помещается в специальную флоат-ванну. Внутри нее находится олово, продвигаясь по которому материал превращается в ленту. При этом часть ленты, соприкасающаяся с расплавленным металлом, испытывает воздействие сил тяжести и натяжения. Такая технология позволяет получить стекло идеальной формы с абсолютно плоской поверхностью.

Изображение №1: флоат-процесс производства листового стекла

Технические параметры листового стекла

Технические параметры листового стекла определены ГОСТ 111-2001. Допустимые расхождения — не более 5% . К некоторым показателям требования особенно строгие, любое отступление от них недопустимо. Так, строго соответствовать значениям должен коэффициент направленного пропускания света стекла, зависящий от толщины материала. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

  • Стекло 3 мм. Коэффициент светопропускания — 88%. Подходит для использования в теплицах, где важно обеспечить большое количество солнечного света. Из-за слишком малой толщины обращение с таким стеклом требует особенной осторожности.
  • Стекло 4 мм. Коэффициентом светопропускания — 87%. Материал также используют в теплицах и местах, где шанс разбить его сводится к минимуму.
  • Стекло 5 мм. Коэффициент светопропускания — 86%. Является достаточно прозрачным и прочным, чтобы использовать его в стеклопакетах.
  • Стекло 6 мм. Коэффициент пропускания света — 85 %. Способно выдерживать стандартные нагрузки, идеально подходит для остекления зданий.
  • Стекло 8 мм. Коэффициент светопропускания — 83% . Усиленный материал, который можно применять для решения сложных задач.
  • Стекло 10 мм. Коэффициент пропускания света — 81%. Устойчиво к разрушениям и используется для стеклянных перегородок в торговых центрах.

Существуют и более толстые стекла, устанавливаемые в местах, где нужно обеспечить максимальную защиту от посторонних лиц, либо создать эффект роскоши за счет своей необычной толщины.

Виды листового стекла и их применение

Существующие виды листового стекла, отличающиеся по характеристикам и свойствам, позволяют применять данный материал для различных целей. По видам обработки выделяют полированное и неполированное полотно. Стекло может быть как совершенно прозрачным, так и цветным. Во втором случае оно применяется для воплощения множества дизайнерских идей при оформлении интерьеров и фасадов зданий.

Изображение №2: цветное фасадное остекление

Применение листового стекла в зависимости от вида:

  • Закаленное. Отличается повышенной прочностью и может использоваться для фасадного остекления.
  • Теплосберегающее. Применяется для остекления зданий с целью экономии потребления тепла.
  • Тонированное. Используется для создания служебных светонепроницаемых блоков, перегородок, дверей, окон.
  • Армированное. Используется для остекления окон и дверей, устройства защитных ограждений.
  • Узорчатое. Применяется для декоративных целей.

Производство листового стекла

Производство листового стекла — одно из важных направлений деятельности компании «Приоргласс». Мы обладаем огромным опытом изготовления стекол с различными характеристиками и используем самое современное оборудование, гарантируя безупречное качество готовых изделий.

При производстве материала соблюдаются все требования, предъявляемые к нему: высокая светопроницаемость, достаточная механическая прочность, отсутствие неровностей на поверхности, отсутствие пузырей и других инородных включений. Наш завод по производству листового стекла сотрудничает со многими производителями мебели и строительными компаниями в России, зарекомендовав себя как надежный и ответственный партнер.

Изображение №3: производство листового стекла

Марки листового стекла

Марки листового стекла — еще одна важная тема, которую следует раскрыть. От этой характеристики напрямую зависит назначение материала.

Всего существует восемь марок листовых стекол:

  • М1. Подходит для автомобильных окон и зеркал заднего вида.
  • М2. Используется для зеркал массового распространения.
  • М3. Применяется для создания декоративных зеркал и элементов мебели.
  • М4. Подходит для возведения светопроницаемых конструкций.
  • М5. Служит для остекления сельскохозяйственной техники и окон тихоходных транспортных средств.
  • М6. Подходит для оконных блоков.
  • М7. Используется для витрин и перегородок.
  • М8. Подходит для наружного остекления.

Стоит отметить, что чем выше цифра, указанная после буквы «М», тем выше показатель допуска на искажения, пузыри, прочие дефекты. Т.е. чем выше цифра, тем больше пороков на 1 м.кв. стекло будет иметь. Таким образом, самым качественным стеклом является стекло марки М1. На сегодняшний день компания «ПРИОРГЛАСС» в производстве используется только стекло марки М1.

Технологии производства стекла

Стекло является уникальным продуктом деятельности человека. Это материал с особыми свойствами, который не имеет аналогов. Производство стекла основано на использовании натуральных компонентов, которые в процессе повторной переработки не теряют качеств и не оставляют отходов. Стекло имеет несколько вариантов агрегатных состояний на разных этапах производства. Это аморфное тело, состоящее из соды, кварцевого песка, доломита, известняка и различных добавок. Оно получается методом расплава и в твердом состоянии теряет свойства кристаллического вещества.

Основные методы производства стекла

Изготовление стекла представляет собой сложный технологический процесс, основанный на знании химических формул и требующий больших инвестиций. Классический способ базируется на плавке исходного сырья с добавлением усилителей, красителей, глушителей и обесцвечивателей. Полученную массу охлаждают, чтобы не было мелких кристаллов. Она должна объединиться в монолит.

На сегодняшний день листовое стекло является основным продуктом промышленности.

Метод Эмиля Фурко

Предполагает вертикальную машинную вытяжку материала. Стекло подвергается плавлению в стекловаренной печи, затем полученная жидкая стекломасса вытягивается с помощью прокатных валов, перемещается в шахту охлаждения и распределяется на куски. На заключительном этапе лист шлифуется и полируется. Толщина изделия зависит от скорости вытягивания. Этот способ получил название – «вытянутое стекло».

Флоат-метод

В переводе с английского языка означает «плавать, держаться на водной глади». Идея изготовления изделий из стекла таким способом господствовала еще в начале XX века. Однако развитие она получила в середине прошлого столетия, когда английская компания «Пилкингтон» решила применить промышленный процесс на практике.

Флоат-метод заключается в том, что вязкая стеклянная масса после печи принимает горизонтальное положение. На плоском оборудовании она подается во флоат-ванную с расплавленным оловом и газовоздушной атмосферой. Материал плывет по поверхности, обретает форму и вбирает в себя микроскопические частицы олова. После чего стекломасса охлаждается и подвергается отжигу.

Полотно обретает гладкую поверхность. Его не нужно обрабатывать, полировать или шлифовать. Листовое стекло имеет:

  • определенную стабильную толщину;
  • высокое качество;
  • хорошую светопропускную способность;
  • отсутствие оптических дефектов;
  • высокий уровень производительности.

Оно широко применяется в быту и в строительстве. Предметы, сделанные по флоат-методу, используются для оконных, облицовочных конструкций, витрин, зеркал, мебели, техники. Ассортимент товаров настолько велик, что неопытный потребитель может прийти в замешательство. На основе листового полотна делают армированное стекло с фигурными ячейками.

Вспомогательная обработка

Дополнительная обработка стекла предполагает нанесение лакокрасочного покрытия на ту сторону, которая не взаимодействовала с расплавленным оловом и не приобрела микроскопический оловянный слой. Определить качество поверхности стекла помогают специальное оборудование – оптический фильтр, ультрафиолетовая лампа. Способ определения оловянной стороны помогает окрашивать полотно полиуретановой эмалью, наносить определенные рисунки. Это открывает перспективы для нестандартных дизайнерских решений.

Сегодня многие предприниматели предпочитают заниматься вторичным бизнесом, который основан на переработке материала и на производстве определенных изделий. Это могут быть зеркала, сувениры из стекла, стеклопакеты, селективное стекло, элементы мебельной промышленности. Современные технологии, основанные на применении новейшего оборудования, позволяют получать из стекла разнообразную декоративную продукцию с необычными эксплуатационными качествами.

Производство стекла – прибыльное дело, имеющее много достоинств:

  • востребованность;
  • высокий уровень окупаемости затратных материалов;
  • возможность изготовления широкого ассортимента товаров.

Необходимое оборудование для производства стекла

Изготовление стекла основано на использовании специального оборудования. Необязательно, чтобы оно было зарубежное. Отечественные агрегаты ничуть не уступают иностранным аналогам. Производственные линии имеют идентичные системы, состоящие из таких видов устройств:

  • оборудование для подготовки сырья;
  • установки для смешивания шихты;
  • стекловарительное оборудование;
  • при расширенном производстве может применяться линия пескоструйной обработки и приборы для упаковки изделий.

На первом технологическом этапе подготовки сырья, наравне с простыми установками, используются высокотехнологичные агрегаты.

Транспортировку ингредиентов осуществляют конвейеры.

Очистку от вредных примесей производят сложные станки, среди которых есть магнитные сепараторы. Они извлекают из песка металлы, способные испортить свойства готовой продукции.

Чтобы измельчить вещество, применяют мощные дробилки.

Второй этап производства связан с подготовкой шихты. Выбор компонентов зависит от свойств готового продукта. В этом случае используют специальное оборудование.

Высокоточные весы помогают правильно рассчитать дозировку. С их помощью отмеряют нужное количество кварцевого песка, соды, извести. При необходимости добавляют второстепенные материалы, определяющие прочность, цвет, светопропускную способность стеклянного изделия.

Подготовленные компоненты поступают в шихтосмеситель, который равномерно распределяет материалы по массе.

Третий, основной этап, предполагает плавление стекла в специальных печах с индивидуальными тепловыми и технологическими режимами. Стекольное печное оборудование имеет две классификации.

Классификация оборудования по технологическому параметру

Горшковые печи – используют на мини-предприятиях. Они предназначены для малого количества продукции. В их полости устанавливается от одного до шестнадцати горшков. Устройства позволяют выполнять высококачественные изделия, которые отличаются высоким светопропусканием и однородным химическим составом. Они предназначены для оптического, светотехнического и медицинского стекла.

В стекольной промышленности распространены ванные печи непрерывного и периодического действия в виде больших прямоугольных емкостей. Они бывают разной конструкции и размера. Оборудование содержит расплавленное олово, необходимое для охлаждения стекломассы.

Читайте также  Инновационный климат и потенциал предприятия

Крупногабаритные ванные печи оснащены системой автоматического контроля над горелками, необходимыми для распределения температуры, давления и газа по всей поверхности устройства. Производство стекла происходит в определенной последовательности по всем частям бассейна, оснащенного оборудованием.

Классификация оборудования по принципу нагревания

Пламенные печи рассчитаны на сжигание топлива. У них низкий коэффициент полезного действия, так как тепловая энергия распределяется на нагревание шихты и котлов.

Электрическое оборудование позволяет производить любой вид стекла. Для их питания необходим ток. В качестве нагревателя используется стекломасса – именно она при высоких температурах выступает в роли электролита. При эксплуатации электрических печей отсутствуют теплопотери с отходящими газами.

Комбинированные газоэлектрические установки объединяют два типа тепловой энергии. Сжигание газа нагревает и плавит шихту, стекломасса обретает высокую температуру путем прямого сопротивления.

На четвертом, заключительном, этапе изготовления изделий из стекла происходит формирование конечного продукта. Для этого подходят разные станки:

  • охлаждающее оборудование;
  • формировочные установки;
  • выравниватели стекла.

Технология обработки определенного вида стекла

В многочисленных сферах используются разные виды стекла, которые обладают индивидуальными характеристиками и при производстве требуют особых процессов обработки.

Солнцезащитное

Этот вид способен поглощать или пропускать ультрафиолет. Стекло подходит для изготовления экранов, козырьков, стеклопакетов и очков. Производство стекла такого типа осуществляется двумя методами.

Технология Фурио основана на прокатывании стеклянной массы сквозь валы, после чего листы помещают в охладительную камеру.

Метод Флоат – более современный и эффективный, так как исключает появления дефектов. Расплавленная масса ленточной формы поступает в резервуар с оловом. Благодаря ему, стекло охлаждается и обретает ровную поверхность. Затем материал попадает в печь, на него наносится слой диоксида металла нужного оттенка. Стекло повторно охлаждается и проверяется на наличие изъянов.

Автомобильное

Этот вид стекла также изготавливается двумя способами.

Метод «Триплекс» позволяет делать трехслойные изделия – между двумя стекольными слоями прокладывается полимерная скрепляющая пленка. Это предотвращает появление ранений при деформации автостекла. Стекло обладает ударопрочными и звукоизоляционными свойствами, что повышает безопасность водителя и пассажиров.

«Ситалинит», или закаленное стекло подвергается дополнительной термической обработке, основанной на постепенном нагреве и быстром охлаждении в воздушном потоке. Технология предполагает строгое соблюдение температурного режима. Изделия обретают особую механическую прочность.

Моллированное

Или гнутое стекло, используется в архитектуре, которая давно перестала быть прямолинейной. При производстве изделий стекломасса нагревается до определенных температур, размягчается до эластичного состояния, и из нее легко слепить нужный предмет. Это происходит под влиянием силы тяжести, которая заставляет материал приобретать выпуклую или вогнутую форму.

Зеркальное

Стекло основано на листовом материале. Для его изготовления используются сода, известняк, песок и минералы без железной руды. Ингредиенты смешивают, помещают в ванные печи непрерывного действия. Полученную массу прокатывают через металлические валы, обжигают, подвергают полировке, металлизируют. Это длительный процесс.

Бронированное

Стекло отличается повышенной стойкостью к пробиванию. Это многослойный материал, состоящий из обычного и закаленного полотна. Для производства бронированного стекла используют стекла толщиной до 10 мм, которые склеивают защитной поливинилбутиральной пленкой в поперечном растяжении.

Такое изделие обладает множеством достоинств:

  • поглощает ультрафиолет;
  • исключает прослушивание;
  • обеспечивает безосколочность при разбивании.

Оптическое

Это стекло используется в разных областях науки и техники. Из него делают контактные линзы, призмы, кюветы. Ассортимент изделий довольно широкий. Это однородный высокопрозрачный материал определенного химического состава. Для его варки используют чистые ингредиенты, без загрязняющих примесей. Задача технологов – стекломассу расплавить в горшковых пламенных печах и достичь высокой степени однородности. Для этого используют методы механического перемешивания.

Видео по теме: Производство стекла в деталях

Всё о производстве стекла

Стекло представляет собой аморфный материал, который получается в результате охлаждения расплава. Для данного вещества характерно находиться как в жидком состоянии, так и в твердом.

При нагревании стекло не плавится, а размягчается, переходя в пластическое состояние и затем только в жидкое. Также оно кристаллизуется при соблюдении определенных температурных режимов.

Если сравнивать с агрегатным состоянием, то стекло находится между жидкими и кристаллическими веществами. Благодаря упругим особенностям стекло приближается к твердым телам, а отсутствие в нем кристаллографической симметрии делает его схожим с жидкими телами.

Изделия производимые из стекла

Изделия из стекла могут быть:

  • прозрачные и непрозрачные;
  • цветные и бесцветные;
  • люминесцированные;
  • поглощающие либо отталкивающие ультрафиолетовые лучи и т.п.

Самым распространенным стеклом считается неорганическое. Оно славится своими высокими механическими, химическими и тепловыми характеристиками. Производство стекла данного типа завоевало большую популярность в строительной отрасли.

Несмотря на тот факт, что стекло очень хрупкое и чувствительное к механическим повреждениям, сопротивление сжатия у него на уровне с чугуном. Для того, чтобы стекло стало более прочным, его упрочняют при помощи закалки, ионного обмена, химической и термической обработки. Это позволяет устранить микротрещины, которые образуются на поверхности стекла при воздействии на него окружающей среды.

Технологии производства стекла в России

Технология производства стекла основывается на таких процессах, как:

  • подготовка сырья;
  • формирование шихты;
  • варка стекла;
  • охлаждение;
  • формирование изделия;
  • отжиг и обработка.

Этапы производства стекла

К основным компонентам при изготовлении стекла относятся такие вещества, как: кремнезем, SiO2 и Na2CO3. Двуокиси кремния в промышленном стекле содержится порядка 40-80 процентов, а в кварцевом – 96-100%. Во время стекловарения очень часто в качестве кремнезема используют кварцевый песок. При производственной необходимости его могут дополнительно обогатить.

Для осветления используют такие вещества, как сульфат, хлорид натрия, нитрат аммония и другие. Прежде чем приступить к варке стекла, все компоненты тщательно просеиваются, сушатся и тщательно перемешиваются до получения однородной массы (порошка). Если есть необходимость, то их дополнительно измельчают.

Следующим этапом идет помещение шихты в печь для варки стекла. После того, как она нагрелась, из нее испаряются гигроскопические и химически связанные частички воды. На этапе силикатообразования происходит разложение всех компонентов. Изначально они выглядят как спекшийся конгломерат.

С ростом температуры в печи начинают плавиться отдельные силикаты. Растворяясь, они образуют непрозрачную массу. Данный этап завершается при достижении температуры отметки в 1200ºС, когда остатки шихты уже растворились и расплав стал прозрачным.

На этом производство стекла в России не завершается. Стеклообразование – это процесс растворения зерен кварца в силикатном расплаве. В результате образуется однородная стекломасса. Данный процесс протекает намного медленнее, нежили силикатообразование, и занимает до 90 процентов времени провара шихты. В процессе варки стекломассы при температуре 1500-1600 градусов из нее удаляются остатки газов.

Производство стекла в России включает еще один этап – осветление. Тут, для ускорения процесса, добавляют осветлители, которые еще и снижают поверхностное натяжение стекломассы. При помощи огнеупорных мешалок весь расплав тщательно перемешивается. Также, через него могут пропускать сжатый воздух или газ.

Параллельно с осветлением идет еще и процесс гомогенизации. На этом этапе идет усреднение полученной стекломассы по составу при ее перемешивании.

Производство стекла в России завершается таким этапом стекловарения, как охлаждение (студка). При этом выдерживается та вязкость стекломассы, которая в дальнейшем позволит сформировать готовую продукцию. В основном, это температура порядка 700-1000ºС. На данном этапе самое главное очень медленно понижать температуру.

Производство любого стекла определяется установленными технологическими нормами. Формирование же готовых изделий из полученной стекломассы происходит механическим способом (прессовка, прокатка, выдувание и т.п.) на специальном стеклоформующем оборудовании.

Следующим этапом идет отжиг. Тут выдерживается определенная температура, при которой стекло немного мягкое. Это позволяет снять напряжение в стекле, которое появляется при быстром охлаждении.

Компании по производству стекла на выставке

На выставке стекла, которая состоится уже этим летом в ЦВК «Экспоцентр», вы сможете увидеть продукцию от сотни мировых компаний. Например, таких как:

  • Binder+CO AG (Австрия).
  • Домановский производственно-торговый комбинат (Беларусь).
  • AKW APPARATE+VERFAHREN GMBH (Германия).
  • IMPIANTI NOVOPAC SRL (Италия).
  • BRINOLLI, АЛЬФА ГЛАСС, АССОЦИАЦИЯ СТАНКОТОРГОВЫХ КОМПАНИЙ «КАМИ» и многие другие (Россия).
  • HENRY F. TEICHMANN, INC (США).
  • TEK METAL PROFIL SAN. TIC. LTD. STI (Турция).
  • MSC&SGCC (Франция) и т.д.

На данной выставке вы сможете не только узнать все о технологиях производства стекла зарубежных компаний, но и заключить выгодные контракты. Все представленное оборудование отвечает всем международным стандартам и имеет соответствующие сертификаты качества.

Заводы по производству стекла

На Российском рынке существует множество предприятий, которые занимаются изготовлением продукции из стекла. Одной из них является «Борский завод» (ОАО «БЗС»).

Данный завод по производству стекла был основан еще в прошлом столетии, более 75 лет назад. Предприятие расположено в Нижегородской области и специализируется на выпуске автомобильных стекол.

Порядка 85 процентов всех автомобилей России оснащены продукцией от данного завода. Высокое качество стекла от «БЗС», которое получается при использовании нового современного немецкого оборудования, уже много раз получала дипломы на выставках. На каждом этапе производства осуществляется компьютерная проверка качества стекла.

ОАО «Салаватстекло» – это еще один крупный завод по производству стекла. Выпускает он:

  • листовое стекло;
  • стеклопакеты;
  • многослойные безопасные стекла;
  • зеркальное и декоративное стекло.
  • Данная компания ежегодно принимает участие в различных выставках и занимает там призовые места. К примеру, в 2012 году данный завод по производству стеклаполучил награду за лучший товар Башкортостана.

    Саратовский стекольный завод на сегодняшний день является одним из масштабных предприятий России по производству стекла. Его продукция поставляется во многие страны мира (до 30). На площади в 50 гектаров размещается высокоточное профессиональное оборудование. Данный завод один из первых начал производство листового стекла по технологии «Флоат». В нынешнее время на данном предприятии выпускается листовое стекло толщиной от 3 до 12 миллиметров марок М1, М4 и М7. Объемы производства составляют порядка 700 тон за сутки.

    Читайте также  Ассортимент и технология горячих и холодных напитков

    ООО «Пилкингтон Гласс» – это компания NSG Group, которая является крупным мировым поставщиком плоского вида стекла. В основе всех процессов изготовления заложена технология «Флоат-пресс», которая применяется там еще с 1952 года.

    Основное направление данного предприятия – это остекление различных зданий и сооружений. К его продукции относится: шумоизоляция и теплоизоляция стекол, защита от солнечных лучей, самоочищение и декорирование. Данная компания поставляет свою продукцию не только по всей России, но и в такие страны, как Казахстан, Беларусь и Украина.

    Кроме этих компаний существует еще множество других, не менее известных в России предприятий по изготовлению стекла. Назначение их продукции очень разное и охватывает огромную область применения стекла.

    Производство листового стекла

    Листовое стекло изготавливается из двух основных ингредиентов – это карбонат натрия и кварцевый песок. Ранее, при изготовлении данной продукции использовался метод вертикального вытягивания. Но он финансово и технологически уже устарел.

    Производство листового стекла сегодня – это «Флоат-метод». Основывается он на размещении стекломассы в специальной ванне, где находится расплавленное олово.

    В промышленных масштабах производство листового стекла началось еще несколько десятилетий тому назад. Популярность данного типа продукции поддерживается благодаря новым современным и инновационным технологиям, которые обеспечивают непревзойденное качество.

    Типы листового стекла

    Листовое стекло может быть изготовлено следующих типов:

    • термостойкое;
    • огнестойкое;
    • теплозащитное;
    • закаленное;
    • ударопрочное;
    • ламинированное и т.д.

    Это позволяет применять его в различных отраслях, но самым основным является строительство и автомобилестроение. Высочайший рост автомобильного рынка способствовал и увеличению производства листового стекла. Стоит отметить, что в данной отрасли стекло просто незаменимо.

    Производство лобовых стекол

    Производство лобовых стекол – это не только надежная защита салона автомобильного транспорта от встречного воздуха, дождя и пыли, но еще и достойная безопасность.

    Современные технологии позволяют изготавливать данную продукцию таким образом, что при аварии оно причиняет минимальный ущерб пассажирам. Лобовые стекла, изготовление которых усовершенствуется каждый день, обладают еще и отменными аэродинамическими особенностями.

    Материалы для изготовления лобовых стекол

    «Триплекс». Такие лобовые стекла основываются на трехслойной структуре: стекло-пленка из полимера-стекло. Средняя прослойка не дает стеклу разлетаться при ударе. Все осколки удерживаются за счет пленки, которая выступает в качестве армирующего материала.

    Производство лобовых стекол «Сталинит» основывается на особой процедуре закалки. Это способствует образованию внутреннего напряжения на уране кристаллической структуры.

    Такие лобовые стекла производства очень прочные. В момент удара стекло рассыпается на множество мельчайших осколков, которые также не наносят серьезных повреждений. Но в качестве лобовых стекол их используют крайне редко.

    Технология изготовления лобовых стекол

    Технология производства лобовых стекол основывается на следующих процессах: первым делом идет разметка по конфигурации и геометрическому размеру. Но осуществляется только лишь надрез. Затем по этому надрезу движется специальная горелка, которая нагревает стекло до определенной температуры. Это приводит к тому, что оно лопается вдоль всей линии надреза.

    Далее идет процесс обработки кромок при использовании специальных абразивных лент. Потом лобовое стекло моется мыльным раствором для того, чтобы устранить остатков пыли. Затем оно покрывается специальным раствором, который не дает двум стеклам слипаться.

    Следующим шагом идет проверка качества и устранение возможных дефектов. Затем идет соединение двух стекол вместе и придание им правильной конструкторской формы на специальном загибочном оборудовании.

    Каждая форма относится к каждой марке автомобиля. Вся эта конструкция отправляется в печь, где нагревается до температуры порядка 760 градусов. Лобовое стекло становится пластичным, что позволяет приданию ему необходимой кривизны.

    Затем стекло медленно охлаждается. После окончательного затвердевания между этими двумя заготовками укладывается прозрачная пленка. Все вышеуказанные процессы полностью автоматизированы. Это дает возможность получать стекла с одинаковыми свойствами.

    Производство стекла

    Производство стекла насчитывает уже более 5-ти тысячелетий. Всё это время технологии его изготовления не стояли на месте, постоянно развиваясь и становясь всё более эффективными. За прошедшие пятьдесят веков стекольное производство прошло путь от кустарных мастерских с тяжёлым ручным трудом до современных промышленных комплексов с высокой степенью автоматизации. Рассмотрим, какие технологии изготовления стёкол используются сегодня.

    В настоящее время в России имеется 30 промышленных предприятий, специализирующихся на производстве стекла. Из них 11 крупнейших заводов выпускают 90% всей отечественной стеклянной продукции. Кроме того, свыше полусотни крупных предприятий занимается вторичной переработкой уже произведённой продукции — армирование, нанесение декоративных покрытий, закалка и т.д. Доля стекольной отрасли в общих показателях российской промышленности весьма значительна.

    Главными потребителями продукции стекольной промышленности, по итогам 2018 года, в России являются:

    • Строительная отрасль — использует 70% всего выпускаемого в стране стекла.
    • Транспортное машиностроение — 25%.
    • Прочие отрасли промышленности и бытовые нужды — 5%.

    Ежегодно, начиная с начала 2000-х годов объёмы потребления стеклянных изделий на внутреннем рынке РФ неизменно возрастают. Растёт и внутреннее производство, что особо стимулируется взятым в стране курсом на полное импортозамещение во всех сферах промышленности.

    В процессе производства стекла соблюдаются следующие этапы:

    • подготовка сырья и формирование шихты;
    • плавка стекла;
    • охлаждение;
    • формовка изделия;
    • отжиг и обработка.

    Производственное сырьё

    В производстве стекла, в качестве основного материала, могут использоваться следующие химические вещества: оксиды, фториды или сульфиды. Классическая, наиболее распространённая технология предусматривает применение в качестве основного ингредиента кварцевого песка (до 70% от общей массы), содержащего в себе большое количество оксида кремния SiO2. Как дополнительные компоненты используются доломиты и известняки, а также сульфат натрия.

    В качестве катализатора и ускорителя процесса стеклообразования в состав шихты добавляются стеклообразующие окислы. Кроме того, для придания производимому стеклу неких требуемых свойств, в его состав вводятся дополнительные компоненты — колеровочные материалы, изготовленные на основе марганца, кобальта, хрома; осветлители из селитры или окиси мышьяка.

    В зависимости от основного стеколообразующего сырья и дополнительных компонентов имеются следующие виды стёкол:

    • Силикатные. Производство их основывается на силикатном оксиде SiO2. Основная разновидность, используемая сегодня повсеместно в быту и в промышленности. Это оконные и автомобильные стёкла, зеркала, экраны телевизоров и компьютерных мониторов.
    • Натриево-кальциевые. Также этот тип стёкол именуется «содовым» или «кронгласом», и отличается лёгкостью плавления и мягкостью, что делает его простым в обработке. Часто применяется для изготовления мелких деталей сложной конструкции, либо в декоративном искусстве.
    • Калиево-кальциевое, или поташное. Характеризуется тугоплавкостью и твёрдостью. Производство поташного стекла требовало большого количества древесины — основного сырья для поташа. Чтобы получить один килограмм поташа требовалось пережечь тонну деревьев, поэтому данный сорт стёкол также именовался «лесным стеклом». Вплоть до 18 века в России поташное стекло являлось основной разновидностью, которое выпускала отечественная стекольная промышленность.
    • Свинцовое. В быту эта разновидность стекла более известна под наименованием «хрусталь». Производство хрусталя отличается от традиционной технологии введением в состав, в качестве дополнительного компонента, оксида свинца. В итоге получается тяжёлые стеклянные изделия, обладающие ярким блеском и способностью к дисперсии — разложению светового луча на отдельные составляющие. В итоге, при прохождении сквозь хрусталь, свет начинает играть всеми оттенками радуги.
    • Борсиликатное. Отличается высокой механической устойчивостью к различным агрессивным воздействиям: тугоплавкость, невосприимчивость к кислотным и щелочным средам, резким скачкам температуры. Достигается это путём введения в процессе изготовления в состав стекольной массы оксида бора. Себестоимость борсиликатного стекла получается выше, нежели простого силикатного, но его высокие механические свойства с лихвой компенсируют этот недостаток. Применяется для изготовления медицинской и лабораторной посуды.

    Процедура варки стекла

    Производство стекольной массы представляет собой комплексный процесс, состоящий из нескольких этапов. Первая стадия включает приготовление смеси с внесением в неё необходимых компонентов в заданной пропорции. Далее производится нагрев стеклоплавильной печи до температуры около 400 ºC. На этом этапе из ингредиентов испаряется содержащаяся в них влага, происходит температурное разложение различных солей. Далее температура постепенно повышается до +800…900 ºC. На этой стадии завершается процесс химического взаимодействия между всеми исходными компонентами.

    Второй этап стекло образования начинается при повышении температуры плавильной печи до 1100 ºC. Все остававшиеся до этого в несвязанном состоянии компоненты полностью растворяются в стекольном расплаве. В итоге получается прозрачная стеклянная масса, однако не являющаяся по своему составу однородным веществом. Также её объём пропитан большим количеством пузырьков газа. Далее производственный процесс сводится к дальнейшему разогреву расплава до t = 1500 ºC. При данной температуре газовые пузырьки поднимаются к поверхности расплава и лопаются, либо растворяются в жидком стекле.

    На этом этапе производится окончательное осветление стекла. Состав расплавленной жидкости становится однородным благодаря интенсивному перемешиванию поднимающимися к поверхности пузырьками газа. Так завершается изготовление стекольного расплава — самая долгая и трудоёмкая стадия во всём процессе.

    Технология формовки

    Следующим шагом требуется из расплава получить заготовку определённой формы. Чаще всего, это листовое стекло определённой толщины и линейного размера. Современная стекольная промышленность располагает двумя технологиями получения листовых стёкол:

    1. Метод Фурко;
    2. Флоат-метод.

    Метод Фурко

    Технология Фурко получила своё наименование в честь французского изобретателя, впервые внедрившего данный метод в производство в начале ХХ века. В основе данной технологии лежит метод постепенного вытягивания стекольного расплава из стекловаренной печи через специальные валики. В результате непрерывного проката стеклянной массы получалось длинное полотно. По мере вытягивания, расплав поступал в специальную камеру, где происходило его постепенное охлаждение методом обдува нагретым воздухом.

    Затем остуженная стеклянная лента при помощи особых стеклорезных станков раскраивается на листы требуемого размера. Толщина стеклянного листа регулируется посредством перемены скорости вытягивания расплава из печи. Из-за особенности изготовления, подобное стекло получило наименование «тянутое». Производство стёкол методом Фурко, несмотря на технологическую отсталость, используется и в настоящее время. Правда, данная методика всё более уступает позиции в стекольной отрасли другой технологии — флоат-методу.

    Читайте также  Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду. Природосберегающие технологии

    Флоат-метод

    Производство листового стекла при помощи флоат-метода является более современным способом, чем технология вытягивания. Название данного метода происходит от английского слова «флоат», что означает «плавать». Изобретателем данной методики считается британская стекольная компания «Пилкингтон», впервые разработавшая и внедрившая в производство этот способ получения листовых стёкол. С момента изобретения флоат-методики прошло чуть более полувека, но на сегодняшний день она стала основной технологией, повсеместно потеснив способ вытягивания Фурко.

    Особенностью данного метода является изготовление листового стекла путём формовки его на поверхности металлического расплава. Из плавильной печи жидкое стекло выливается в ванну, заполненную расплавленным оловом. Стеклянный расплав, будучи легче олова, растекается по его поверхности, постепенно, застывая. Это достигается тем, что температура плавления олова значительно ниже, чем у стекла — на поверхности жидкого олова образуется стеклянный лист. Толщина его определяется определённым объёмом влитого в ванну жидкого стекла, а конфигурация листа — формой самой ванны. Производство листового стекла флоат-методом на сегодня является основной технологией в стекольной отрасли не только в России, но и во всём мире.

    Изготовление специальных видов стекольной продукции

    Производство стекла не исчерпывается прямоугольными листами. Современная стекольная промышленность поставляет на рынок большой ассортимент стеклянных изделий, используемых в самых разных отраслях народного хозяйства и в повседневном быту.

    • Автомобильные стёкла. Главное требование к внешнему остеклению автомобиля — прочность стекла и отсутствие опасности разлёта осколков при ДТП. Поэтому, производство авто стёкол осуществляется в два этапа: отливка двух одинаковых стеклянных заготовок, и склеивание их между собой при помощи особой плёнки. В результате получается многослойная конструкция, скреплённая между собой клейкой лентой. При аварии осколки разбитых автомобильных окон остаются висеть на внутренней плёнке, и опасность пораниться разбитым стеклом сводится к минимуму.
    • Стеклотара. Производство стеклотары — банок, бутылок и прочих ёмкостей, — позволяет обеспечить необходимой посудой целый ряд отраслей хозяйства, прежде всего, пищевую и фармацевтическую. Процедура изготовления сводится к следующим этапам: получение стеклянного расплава; отливка ёмкостей определённой формы и объёма; закалка полученной продукции.
    • Армированное стекло. Производство армированного стекла включает в себя одновременную формовку листа с внедрением в него усиливающей металлической или полимерной сетки. Это придаёт листу большую механическую прочность и сопротивляемость ударным нагрузкам, напряжениям на изгиб и излом.
    • Стеклянное оптиковолокно. В последнее время всё большие темпы набирает производство оптического стеклянного волокна. Оно применяется в различных сферах электротехники и волоконной оптике для передачи видео изображения. Оптиковолокно состоит из ряда прозрачных стеклянных нитей, формируемых в пучки кабеля. Сварка передающих нитей стекла производится с помощью особого оборудования.
    • Цветное стекло. Производство колерованных стёкол известна уже не одну сотню лет. Необходимый окрас стекольному расплаву придают при помощи различных добавок. Чаще всего в их качестве выступают марганец, кобальт и другие металлы, способные вступать в химическую реакцию с основными стекольными ингредиентами.

    Как видим, современная стекольная отрасль — высокотехнологичное производство, выпускающее десятки разновидностей продукции. Благодаря научно-техническому прогрессу, на мировой рынок регулярно поступают новейшие сорта и виды стёкол, обладающие улучшенными физическими и химическими характеристиками, и предназначенные для использования в самых разных отраслях.

    Производство стекла – технологический процесс

    Стекло — это специфическое вещещство, которое является единственным в своем роде. Процесс его создания ориентирован на переработку естественного сырья, которое при обработке не теряет свойства. В производстве существует несколько видов агрегатных состояний стекла:

    Это конденсат вещества, в состав которого входят:

    • сода;
    • кварцевый песок;,
    • доломит;
    • известняк;
    • разнообразные примеси.

    Стекло производится методом плавки, оно становится твердым, а свойства кристаллического вещества, соответственно, теряются.

    Основные способы производства стекла

    Выплавка стекла — трудоемкий технологичный процесс, для успешности которого необходимо знание химии и вложение немалых средств. Основной (привычный) метод — плавка первичного сырья с применение катализаторов, красителей, глушителей и нейтрализующих компонентов. Затем продукт охлаждают, чтобы не образовались мелкие кристаллы — должно получиться цельная субстанция.

    В наши дни листовое стекло — основная продукция производства.

    Метод Эмиля Фурко

    Представляет собой аппаратную вытяжку вещества. Происходит процесс плавки в стекловаренной печи, затем полученная жидкая в результате выходит стекломасса, которую вытягивают при помощи прокатных валов. Затем она помещается в шахту застывания и раскладывается на отсеки. В итоге поверхность шлифуется и полируется. Плотность стекла зависит от скорости вытягивания. Такой метод называется – «вытянутое стекло».

    Флоат-метод

    Название метода происходит от английского слова «float» — «плавать». Суть данного способа — жидкая стеклянная субстанция после печи принимает горизонтальное положение. На плоской установке она помещается во флоат-ванную с расплавленным оловом и газовоздушной атмосферой. Вещество плывет по поверхности, принимает форму и впитывает микроскопические частицы олова. Далее продукт остужают и отжигают. Данный продукт не нужно шлифовать — он сразу получается гладким.

    Характеристики листового стекла:

    • постоянную плотность;
    • высокое качество;
    • отличное светоотражающее свойство;
    • нет оптических изъянов;
    • практичность;
    • возможность долговременной эксплуатации.

    Применяют такую продукцию как в быту, так и на строительных объектах. Комплектующие, сделанные по флоат-методу, используют для оконных, облицовочных конструкций, витрин, зеркал, мебели, техники.

    Вспомогательная обработка

    Повторная обработка изделия — покрытие лако-красочными средствами стороны стекла,на которую не воздействовало расплавленное олово и на которой отсутствует оловянный слой. Качество специальной стороны стекла определяется с помощью следующих приборов – оптического фильтра и ультрафиолетовой лампы. В наши дни, владельцы предприятий отдают предпочтение заниматься вторичному бизнесу —переработка вещества для определенных изделий: зеркал, сувениров, стеклопакетов, мебели и т.д.

    Изготовление стекла – выгодное вложение в производство.

    К плюсам можно отнести:

    • постоянный спрос на продукцию;
    • гарантированная окупаемость затратного сырья;
    • выпуск большого ассортимента продукции.
    • Специальная аппаратура для производства стекла
    • Устройства для изготовления стекла
    • аппаратура для подготовки сырья;
    • механизм для смешивания шихты;
    • стекловарительное оснащение;
    • при расширенном производстве — аппараты для пескоструйной обработки и механизм для упаковки продукции.

    1 этап. Подготовка сырья. Применяются высокотехнологичные машины. Транспортировка происходит с помощью конвейеров. Просеивание от вредных субстанций осуществляется массивными установками, в том числе и магнитными сепараторами: из песка изымаютя металлы, которые могут повлиять на качество изделия. Для измельчения используют дробилки.

    2 этап. Подготовка шихты. Определение элементов зависит от свойств готовогй продукции. Здесь применяется особое оборудование. Максимально точные весы помогают правильно вычислить дозировку. Они измеряют необходимое количество кварцевого песка, соды, извести. Иногда добавляются и другие элемент для плотности, цвета, светоотражения стеклянного изделия. Все эти элементы помещаются в шихтосмеситель для их равномерного распределения по массе.

    3 этап. Главный. Плавка стекла печах со специальными тепловыми и механическими режимами.

    Стекольное печное оснащение подразделяется по двум критериям

    По технологическому принципу

    Электрическая горшковая печь — для малого количества изделий. В отсеках размещается 1-16 горшков. Продукция применяется для оптического, светотехнического и медицинского стекла.

    в стекольном производстве используютя также ванные печи непрерывного и периодического действия — габаритные четырехугольные сосуды (тип и размеа может быть разным). В оснащение добавляется расплавленное олово для охлаждения стеклосырья.

    По характеру нагревания

    Пламенные печи необходимы для сжигания топлива.Но они имеют низкий КПД. Электрическая аппаратура подходит для производства разнообразных типов стекла. для нагрева используется стекломасса – так называемый электролит. Применяя электрические печи, теплопотери отсутствуют. Комбинированные газоэлектрические механизмы (2 вида тепловой энергии): сгорание газа нагревает, плавит шихту; стеклосырье нагревается до максимума путем прямого сопротивления.

    Механизм обработки особого вида стекла

    Солнцезащитное

    Поглощает поглощать. пропускать ультрафиолетовые лучи, его применяют для производства экранов, козырьков, стеклопакетов и очков. Производство стекла такого типа осуществляется двумя методами.

    Технология Фурио основана на прокатывании стеклянной массы сквозь валы, после чего листы помещают в охладительную камеру.
    Метод Флоат – более современный и эффективный, так как исключает появления дефектов. Расплавленная масса ленточной формы поступает в резервуар с оловом. Благодаря ему, стекло охлаждается и обретает ровную поверхность. Затем материал попадает в печь, на него наносится слой диоксида металла нужного оттенка. Стекло повторно охлаждается и проверяется на наличие изъянов.

    Автомобильное

    Этот вид стекла также изготавливается двумя способами. Метод «Триплекс» изготовление трехслойных изделий – между двумя стекольными пластами вкладывается скрепляющая пленка. Это предупреждает появление порезов при разрушении автомобильного стекла.

    «Ситалинит», или закаленное стекло подвергается дополнительной термической обработке, основанной на постепенном нагреве и быстром охлаждении в воздушном потоке. Технология предполагает строгое соблюдение температурного режима. Изделия обретают особую механическую прочность.

    Гнутое

    Применяется в архитектуре. Стеклосырее нагревают до предельной нормы, оно становится пластичным и можно легко слепить нужный элемент. Это происходит по закону силы тяжести —она заставляет массу приобретать выпуклую или вогнутую форму.

    Зеркальное

    Основа такого стекла — листовой материал. Здесь применяется сода, известняк, песок и минералы без железной руды; затем все компоненты смешиваются, помещаются в ванные печи, прокатываются через металлические валы, обжигаются и полируются

    Бронированное

    Материан повышенной устойчивости к разрушению. Он многослойный, из типового и закаленного полотна. Для производства бронированного стекла применяют данную продукцию толщиной до 10 мм, которую склеивают защитной пленкой.

    Оптическое

    Данный продукт применяется в различных областях науки и техники. Используется также для контактных линз, призмы, кюветы. Он производится таким образом — варятся чистые компоненты, без примесей. Стеклосырьн нужно расплавить в горшковых пламенных печах и вымесить до однородной массы, используя механическое перемешивание. Ассортимент таких изделий довольно многообразен.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: