Не многие знают, как на самом деле изготавливается стекло и нюансы производства этого материала. Скажем сразу, что этот процесс удивительный и с многовековой историей. Ежедневно стекло дарит нам естественный свет и ощущение чистоты. Сегодня мы поднимем и разберем самые популярные вопросы о стекле и его свойствах.
Что идет на производство стекла?
Стекло изготавливается из специального мелкодисперсного и обогащенного кварцевого песка с SiO2. Магнитными сепараторами из песка извлекаются металлы, способные повлиять на свойства стекла. В состав также входит сульфат натрия или сода, мел или известняк, чистые осколки стекла, остальное – различные добавки (пегматит, доломит, немного воды, осветлители и пр.). Если нужно придать цвет стеклу, добавляются оксиды металлов (зеленый – окисихром и медь, синий – кобальт, фиолетовый – окись марганца, желтый – сера и уголь, желтый-золотистый и густой красно-оранжевый – хлористое серебро и т. д.). В состав иногда входит стеклянный бой и другие компоненты.
Как происходит производство стекла: технология флоат
Сначала подготавливают стекломассу для варки. Специальными дробилками вещества измельчаются. Каждый компонент просеивается, сушится, взвешивается высокоточными электронными весами, чтобы правильно подобрать пропорции ингредиентов. Все материалы попадают в шихтосмеситель, где равномерно распределяются.
Получить высокую температуру (1500-1600 ˚С) для плавления шихты можно только в специальных производственных печах. Постепенно образуется вязкая, насыщенная пузырьками масса. В процессе плавления она становится однородной: масса тщательно перемешивается и из нее удаляются остатки газов. Добавляются осветлители, которые перемешиваются огнеупорными мешалками. Одновременно запускается процесс гомогенизации.
Далее нужно постепенно охладить получившуюся массу до вязкого состояния, чтобы можно было придать ей форму – массу направляют в ванну с расплавленным оловом и газовоздушной атмосферой. Там температура примерно 1000 ˚С и должна опуститься до 600 ˚С.
Для придания формы может использоваться одна из технологий:
- Вытягивание.
- Прокат.
- Прессование.
- Литье.
- Выдувание.
Расплавленная масса попадает в специальную пресс-форму из смеси гипса и огнеупорных материалов не в жидком состоянии, а в виде мягкой тягучей наборки железком или ковшом, предварительно охлажденной до надлежащей густоты. Чтобы масса приняла форму на нее надавливает рычажный пресс. При изготовлении изделий сложных форм для разделения массы используются специальные инструменты. В промышленном производстве применяются стеклоформующие машины.
Как только получили необходимую форму, температуру опять поэтапно снижают конвейером до 250 ˚С. Ни в коем случае это нельзя сделать резко, поскольку от резкого перепада температуры часто нарушается целость стекла. Поэтому температуру сначала резко снижают до начала затвердевания изделия, а после медленно до температуры окружающей среды и снова быстро понижают температуру.
Сохраняется высокая светопропускная способность – 89-90%, оптические свойства, а поверхность получается идеально гладкой. После резки стекла оно проверяется на качество лазером или ультрафиолетовой лампой.
Сколько времени занимает производство стекла?
Сложно точно сказать сколько времени будет изготавливаться стекло. Все зависит от объема партии, возможностей стеклоплавильных печей. Существует даже электрические печи, которые в течение 15-20 минут сплавляют сырой состав. На крупных производствах счет идет на десятки и сотни тонн в сутки.
Производство занимает не так много времени, как обработка стекла. На сторону полотна, которая взаимодействовала с оловом можно нанести эмаль, определенные рисунки и пр. Новейшее оборудование позволяет изготавливать декоративную продукцию: стеклянные сувениры, зеркала любой формы, элементы для мебели и другие предметы интерьера.
Для получения закаленного стекла, которое прочнее обычного стекла в 5-6 раз, листовое стекло разогревают выше температуры размягчения и сразу же охлаждают струями холодного воздуха. Прочность обеспечивают остаточные напряжения сжатия, которые появляются из-за послойного охлаждения стекла.
Существует и другая технология – технология фурко. Она подразумевает, что горячая масса будет проходить через специальные валики вертикально, а далее ее оставляют охлаждаться в камере и распределяться на куски. При таком методе толщина стекла напрямую зависит от скорости вытягивания.
Новые технологии позволяют придавать любые формы стеклу, которую оно сохранит навечно. Сложнее всего изготавливать гнутые стекла. Процесс также происходит под воздействием высокой температуры, когда масса размягчается, а сам может длиться 2-10 часов в зависимости от нужного радиуса изгиба и толщины обрабатываемого стекла.
Удивительные свойства стекла
Современные технологии позволяют изготавливать стекла с улучшенными характеристиками. Сегодня они не только обладают высокой прозрачностью, долговечностью и прочностью, еще способны обеспечить защиту от проникновений (армированное стекло и многослойное), обладают шумоизоляционными свойствами.
Можно изготовить даже энергосберегающие стекла с высокой теплоизоляцией или солнцезащитные (с пиролитическим зеркальным покрытием, магнетронным покрытием, стемалит, лакированное, химически травленое, с пескоструйной обработкой, тонированное), которые изготавливаются методом нанесения на поверхность стекла специального тонкого прозрачного покрытия для сокращения тепловых потерь на 70%. Используется при изготовлении экранов, стеклопакетов, козырьков, очков и пр.
Узорчатое стекло подходит для декорирования оконных блоков, изготовления аквариумов, витражей и других предметов. В основе технологии такого стекла лежит нанесение на поверхность листового стекла декоративных рисунков и узоров.
Стекло считается хрупким и чувствительным к механическим повреждениям, хотя сопротивление сжатия у него наравне с чугуном. Сделать стекло более прочным можно при помощи закалки, ионного обмена, химической и термической обработки. При таких методах обработки все микротрещины устраняются, что дает возможность активно использовать стекло в строительстве и автомобилестроение, при изготовлении стеклянной мебели, витрин, зеркал, техники и пр.
Надеемся мы прояснили как производить стекло. Новейшее оборудование и новые технологии обработки значительно повысили качество изготавливаемых стекол и изделий из стекла. И мы будем рады, если вы обратитесь за обработкой стекла и зеркала к профессионалам с достойной материально-технической базой, которые выполнят заказ быстро.
