Plokščiasis stiklas ir valcuotas stiklas
Plaukiojantis stiklas
Plokščiojo stiklo gamybos procesas, kurį 1952 m. išrado seras Alastair Pilkington, leidžia gaminti skaidrų, tonuotą ir dengtą stiklą pastatams bei skaidrų ir tonuotą stiklą transporto priemonėms.
Pasaulyje yra apie 260 stiklo plokšinimo gamyklų, kurių bendra gamybos apimtis siekia apie 800 000 tonų stiklo per savaitę. Stiklo plokšinimo gamykla, kuri be perstojo veikia 11–15 metų, per metus pagamina apie 6000 kilometrų stiklo, kurio storis yra nuo 0,4 mm iki 25 mm, o plotis – iki 3 metrų.
Plaukiojanti linija gali būti beveik pusės kilometro ilgio. Žaliavos patenka į vieną galą, o iš kito išeina stiklo plokštės, tiksliai supjaustytos pagal specifikacijas, net 6000 tonų per savaitę greičiu. Tarp jų yra šeši labai integruoti etapai.
Lydymas ir rafinavimas
Smulkiagrūdžiai ingredientai, kurių kokybė kruopščiai kontroliuojama, sumaišomi, kad būtų gautas mišinys, kuris teka į krosnį, įkaitintą iki 1500 °C.
Šiandien naudojant plūdės technologiją pagaminamas stiklas, kurio kokybė beveik siekia optinę. 2000 tonų išlydyto stiklo krosnyje vienu metu vyksta keli procesai – lydymas, rafinavimas, homogenizavimas. Kaip parodyta diagramoje, jie vyksta atskirose sudėtingo stiklo srauto, kurį varo aukšta temperatūra, zonose. Visa tai kartu sudaro nepertraukiamą lydymo procesą, trunkantį net 50 valandų, kurio metu 1100 °C temperatūros stiklas be intarpų ir burbuliukų sklandžiai ir nepertraukiamai tiekiamas į plūdės vonią. Lydymo procesas yra labai svarbus stiklo kokybei; o sudėtį galima modifikuoti, kad būtų pakeistos gatavo produkto savybės.
Plūduriuojanti vonia
Iš lydymo krosnies stiklas švelniai teka ugniai atspariu snapeliu ant veidrodinio išlydyto alavo paviršiaus, pradėdamas nuo 1100 °C temperatūros ir palikdamas plūdės vonią kaip vientisą juostelę 600 °C temperatūroje.
Plokščiojo stiklo principas nepasikeitė nuo šeštojo dešimtmečio, tačiau produktas smarkiai pasikeitė: nuo vieno pusiausvyrinio 6,8 mm storio iki diapazono nuo submilimetro iki 25 mm; nuo juostelės, dažnai pažeistos intarpų, burbuliukų ir dryžių, iki beveik optinio tobulumo. Plokščiasis stiklas suteikia tai, kas vadinama ugnies apdaila – naujų porceliano dirbinių blizgesiu.
Atkaitinimas, apžiūra ir pjovimas pagal užsakymą
● Atkaitinimas
Nepaisant to, kad flotacinis stiklas formuojamas ramiai, juostelei vėstant susidaro dideli įtempiai. Per didelis įtempis gali sudužti po pjaustytuvu. Paveikslėlyje matyti įtempiai per juostą, kuriuos atskleidžia poliarizuota šviesa. Siekiant sumažinti šiuos įtempius, juosta termiškai apdorojama ilgoje krosnyje, vadinamoje lehru. Temperatūra yra griežtai kontroliuojama tiek išilgai, tiek skersai juostos.
●Apžiūra
Plokščiavimo procesas garsėja tuo, kad išgaunamas idealiai lygus, be defektų stiklas. Tačiau siekiant užtikrinti aukščiausią kokybę, kiekviename etape atliekama patikra. Kartais rafinavimo metu nepašalinamas burbulas, smėlio grūdelis atsisako tirpti, alavo virpesiai sukelia stiklo juostelės raibuliavimą. Automatizuota internetinė patikra atlieka du dalykus. Ji atskleidžia ankstesnius proceso trūkumus, kuriuos galima ištaisyti, o tai leidžia kompiuteriams nukreipti pjaustytuvus aplink defektus. Dabar tikrinimo technologija leidžia atlikti daugiau nei 100 milijonų matavimų per sekundę visoje juostelėje, nustatant defektus, kurių plika akimi nematytų.
Duomenys valdo „išmaniuosius“ pjaustytuvus, kurie dar labiau pagerina klientui teikiamų produktų kokybę.
●Pjaustymas pagal užsakymą
Deimantiniai diskai nupjauna įtemptus kraštus ir supjausto juostelę pagal kompiuterio nustatytą dydį. Plokščiasis stiklas parduodamas kvadratiniais metrais. Kompiuteriai klientų reikalavimus paverčia pjūvių modeliais, skirtais sumažinti atliekas.
Valcuotas stiklas
Valcavimo procesas naudojamas saulės baterijų stiklui, raštuotam plokščiam stiklui ir vieluotam stiklui gaminti. Nuolatinis išlydyto stiklo srautas pilamas tarp vandeniu aušinamų volelių.
Dėl didesnio pralaidumo valcuotas stiklas vis dažniau naudojamas PV moduliuose ir šilumos kolektoriuose. Valcuoto ir flotacinio stiklo kainos beveik nesiskiria.
Valcuotas stiklas yra ypatingas dėl savo makroskopinės struktūros. Kuo didesnis pralaidumas, tuo geriau, o šiandien aukštos kokybės mažai geležies turintis valcuotas stiklas paprastai pasiekia 91 % pralaidumą.
Taip pat galima stiklo paviršiuje sukurti paviršiaus struktūrą. Skirtingos paviršiaus struktūros parenkamos priklausomai nuo numatyto pritaikymo.
Fotovoltinių sistemų atveju, siekiant padidinti EVA ir stiklo sukibimo stiprumą, dažnai naudojama gofruoto paviršiaus struktūra. Struktūrinis stiklas naudojamas tiek fotovoltinių, tiek termo saulės energijos sistemose.
Raštuotas stiklas gaminamas vienu praėjimu, kai stiklas teka ant volelių maždaug 1050 °C temperatūroje. Apatiniame ketaus arba nerūdijančio plieno volelyje išgraviruojamas rašto negatyvas; viršutinis volelis yra lygus. Storis kontroliuojamas reguliuojant tarpą tarp volelių. Juosta palieka volelius maždaug 850 °C temperatūroje ir per vandeniu aušinamų plieninių volelių seriją patenka į atkaitinimo krosnį. Atkaitinus stiklas supjaustomas reikiamu dydžiu.
Armuotas stiklas gaminamas dvigubo praėjimo procesu. Procese naudojamos dvi nepriklausomai varomos vandeniu aušinamų formavimo volelių poros, į kurias kiekvienas tiekiamas atskiru išlydyto stiklo srautu iš bendros lydymo krosnies. Pirmoji volelių pora pagamina ištisinę stiklo juostelę, kurios storis perpus mažesnis už galutinio produkto storį. Ji uždengiama vieliniu tinklu. Tada pridedamas antras stiklo tiekimas, kad juostelė būtų tokio pat storio kaip ir pirmoji, ir, „įspraustas“ vieliniu tinklu, juostelė praeina per antrąją volelių porą, kuri suformuoja galutinę armuoto stiklo juostelę. Po atkaitinimo juostelė perpjaunama specialiais pjovimo ir lūžimo įtaisais.