Стекла технология производство: Технология производства стекла

Содержание

Технология производства стекла — «СВ» Стекло

«СВ» Стекло > Полезная информация > Технология производства стекла

Всем известно, что основой для производства стекла является песок. Но не тот, который мы привыкли видеть около своего дома, а специальный кварцевый песок, мелкодисперсный и обогащённый, содержащий большое количество SiO₂. Его песчинки в разы меньше, чем у привычного нам пляжного песка, — скорее он похож на пищевую соду.

В состав стекла, кроме кварцевого песка, входят сульфат натрия или сода, мел или известняк, пегматит и доломит. При необходимости добавляют краситель. Иногда в состав шихты (шихта — смесь сырьевых компонентов) добавляют стеклянный бой. Ещё в неё включены особые кислотные и базовые стеклообразующие окислы, а также вспомогательные компоненты.

Смесь сначала нагревают до очень высоких температур, для того, чтобы из непрозрачной шихты получилась прозрачная единая субстанция. Стекло является аморфным веществом, которое в твёрдом состоянии не обладает свойствами кристаллического вещества. По сути, оно является жидкостью, находящимся в застывшем состоянии.

Этапы производства стекла

Первый этап — это варка стекломассы, при которой как раз и происходит нагревание до таких температур, при которых твёрдые и тугоплавкие вещества SiO₂ и Al₂O₃ переходят в расплавленное состояние. Получается вязкая, насыщенная пузырьками, стекломасса, которую продолжают нагревать для получения однородности. При дальнейшем нагревании она становится все менее вязкой, что освобождает ее от пузырьков. Температура может достигать 1600 градусов по Цельсию, что требует использования специальных печей и делает процесс весьма сложным.
Второй этап — постепенное охлаждение стекломассы, для получения её в вязком состоянии, чтобы получить возможность придать форму стеклу. Формование осуществляется одной из технологий — вытягиванием, прокатом, прессованием, литьём, выдуванием. После получения формы, для её закрепления температуру резко снижают. Чтобы материал не треснул, температуру снижают тоже в несколько этапов. Сначала достаточно резко, до начала затвердевания изделия, затем медленно, до перехода к хрупкому состоянию и, до температуры окружающей среды, идет снова быстрое понижение температуры.

Две основные технологии: Флоат и Фурко

При методе Фурко, который разработал Эмиль Фурко в 1902 году, применяется машинная вытяжка. Стекло в виде ленты вытягивается из стекловаренной печи, поступает в шахту через прокатные валики, охлаждается там, и режется на отдельные листы.

Флоат-метод является более современным и результативным, чем метод Фурко. Впервые его внедрили в 1959 году на фирме «Паддингтон». При применении этого метода, расплавленная стеклянная смесь поступает в виде ленты в охлаждающую ёмкость с оловом. При этом стекло получается идеально гладким, прозрачным, при максимальном отсутствии посторонних вкраплений и дефектов.

Технология производства стекла — «Приоргласс»

Людей все больше интересует технология производства стекла. Внимание связано с растущей востребованностью материала, ведь он уникален — позволяет в замкнутом пространстве оставаться на связи с миром. А красиво обработанные изделия способны сверкать и переливаться подобно драгоценным камням.

В строительной сфере популярно листовое стекло и стеклоконструкции, скомбинированные с металлами, высокопрочной пластмассой, древесиной.

Большое развитие получило производство изделий из светозащитного, закаленного, тонированного, пуленепробиваемого материала, а также архитектурно-строительных модулей, стеклопакетов и стекол с разными защитными функциями.

Если лет 10 назад листовое стекло служило по большей части для заполнения оконных рам, то сейчас материал идет на производство триплексов, стеклопакетов, других многослойных конструкций.

Основные способы и технологии производства стекла

Рассмотрим основные способы и технологии производства стекла — их три:

вытягивание листа;
прокат;
флоат-способ.

Способ вытягивания листа, или Метод Эмиля Фурко

Одной из первых технологий производства стекла из песка, а точнее, из готовой стекломассы, стал метод вытягивания, предложенный Эмилем Фурко.

Рис. 1. Метод Фурко

Стекло производится с помощью машинной вытяжки материалов. Сначала сырье плавится в печи, полученная жидкая масса вытягивается посредством прокатных валов. Далее она охлаждается и режется на куски. В заключение листы шлифуются, полируются, проходят иную обработку. Толщина полотен зависит от скорости движения ленты.

Производство стекла методом проката

Рис. 2. Метод проката. Расшифровка нумерации: 1 — ванная печь, 2 — прокатная машина, 3 — печь отжига, 4 — система рециркуляции газов, 5 —механизм продольной резки, 6 — механизм поперечной резки, 7 — откатчик, 8 — стол упаковки, 9 — тара для стекла, 10 — укладчик стекла

Способ проката — один из самых простых, но при этом производительных методов изготовления стекла. Формовка листа осуществляется между двумя валками прокатного оборудования. Пласт формируется, охлаждается и отправляется на отжиг. Оптические показатели полученного листа невелики, поэтому материал дополнительно шлифуется и полируется. Прокат отлично подходит для изготовления армированного и узорчатого стекла.

Флоат-метод

Рис. 3. Флоат-метод

«Флоат» в переводе с английского — «плавать». Метод заключается в следующем: вязкая стеклянная масса в горизонтальном положении подается в ванну с расплавленным оловом. Она плывет по поверхности, формуясь и вбирая частицы металла. Затем масса охлаждается и отжигается. Дополнительной обработки не требуется. Листовое стекло получается прозрачным, гладким, стабильной толщины, без оптических дефектов.

Современные технологии производства стекла

Существуют и более современные технологии производства стекла. Среди первых их стала использовать компания AGC Glass. Производство AGC-стекла начинается с флоат-стадии. Затем полученные пласты проходят последовательную дополнительную обработку.

Для улучшения теплоизоляционных свойств и защиты от солнца на стеклянные листы наносят тончайшие слои оксида металла. Это осуществляется либо на линии еще на горячее стекло, тогда покрытие носит название пиролитического, либо электромагнитным способом, дающим магнетронное покрытие.
Для изготовления многослойного стекла листы склеиваются с помощью поливинилбутиральной пленки. Так получается пуле- и огнестойкий материал.
Для упрочнения используется закалка (нагревание до 700 °C с последующим резким охлаждением) и химическое воздействие (в основе ионный обмен между расплавленной солью и стеклом).

Технология производства стекла в древние времена

Получить прозрачные листы большого размера сумели еще в XIV веке, первая технология производства стекла в древние времена называлась лунной. Процесс шел по следующему алгоритму:

стеклодувной трубкой набиралась масса 8–9 кг;
выдувался большой стеклянный шар;
к нему крепилась понтия (древний стеклодувный инструмент) и одновременно выламывалась трубка;
шар с понтией вращали, и он принимал форму диска;
полученная заготовка резалась.

Затем в производстве стеклоизделий появился метод цилиндров. Он отличался от лунного тем, что шар выдувался в цилиндр.

Процесс производства стекла | Как изготавливается стекло

Стекло известно своей хрупкостью, а также твердостью, что делает его типичным твердым телом. В то же время его можно квалифицировать как жидкость из-за его несколько текучей природы. Но с научной точки зрения стекло — это то, что называется аморфным твердым телом — состоянием между двумя состояниями материи. По проводимости стекло не имеет ни теплового, ни электрического, так как не вступает в реакцию с общеизвестными химическими соединениями.

Из чего сделано стекло?

Основным сырьем для производства стекла является песок,
сода, известняк, осветлители, красящее и блестящее стекло. Стеклянный песок составляет около ¾ всего состава стекла.

Как производится стекло?

Флоат-линия почти подобна стеклянной реке, которая выходит из печи до ее охлаждения. Пробирается почти на 300 метров, после чего разрезается на большие листы; эти листы обычно имеют размер 3,21×2,25 метра. Таким образом, флоат-линия способна круглосуточно производить стекло.

Флоат-стекло

Флоат-стекло, широко известное как листовое стекло, производится путем плавания расплавленного стекла на слое расплавленного олова. Расплавленное стекло растекается по поверхности металла и производит высококачественный, постоянно ровный лист стекла, который затем разрезают на требуемые размеры. Этот метод дает стеклу однородную толщину и очень плоскую поверхность. Изготовленное таким образом стекло не имеет волн и искажений. Эта технология позволяет непрерывно производить стекло 24/7. Таким образом, это стеклянная река, которая выходит из печи перед охлаждением, продвигаясь по пути около 300 метров, а затем разрезается на очень большие листы, которые чаще всего имеют размеры 3,21×2,25 метра. Процесс производства флоат-стекла можно разделить на пять универсальных этапов:

1. Дозирование сырья:

Основные компоненты, включающие кварцевый песок,
оксид кальция, сода и магний взвешиваются и смешиваются в партии, к которым добавляется переработанное стекло (стеклобой). Использование «стеклобоя» снижает потребление энергии. Материалы тестируются и хранятся для последующего смешивания под компьютерным контролем.
Непревзойденная прозрачность стекла Saint-Gobain Clear Glass

является результатом чистоты сырья, точности состава и строгого соблюдения высоких стандартов качества в производственном процессе. У компании есть специальный завод по обогащению песка в Таде, где кварцевый песок (который будет использоваться в производстве) очищается, а из материала удаляется избыточное содержание железа.

2. Плавка сырья в печи:

Смешанное сырье проходит из смесительного бункера в пятикамерную печь, где оно расплавляется. Температура в печи достигает 1600°С.

3. Налив расплавленного стекла в ванну с оловом:

Затем расплавленное стекло «плавает» в ванне с расплавленным оловом при температуре около 1000°C. Он образует «ленту», которая обычно составляет от 5 до 6 мм. Путем надлежащей вытяжки стекла через сложный процесс с использованием машин с верхним валом толщина ленты составляет 1,9 мм.мм до 19 мм может быть достигнуто. Стекло, обладающее высокой вязкостью, и олово, обладающее высокой текучестью, не смешиваются, а контактная поверхность между этими двумя материалами является идеально плоской, поэтому конечный продукт называется «плоским» стеклом.

4. Охлаждение расплавленного стекла в лере отжига:

После выхода из ванны с расплавленным оловом стекло, теперь имеющее температуру 600°C, достаточно остыло, чтобы пройти в камеру отжига, называемую лером. Теперь стекло достаточно твердое, чтобы проходить через ролики, и подвергается отжигу, что изменяет внутренние напряжения, позволяя его резать и обрабатывать предсказуемым образом и обеспечивая плоскостность стекла. Поскольку обе поверхности огнеупорные, их не нужно шлифовать или полировать

5.Проверка качества, автоматическая резка и хранение:

После охлаждения стекло подвергается строгой проверке качества. Затем он разрезается на листы размером до 6000 мм x 3660 мм, которые, в свою очередь, автоматически укладываются в штабели, складируются и готовятся к транспортировке.

Флоат-стекло используется для остекления зданий, где требуется полная прозрачность.
Он используется в качестве основного материала для безопасного стекла, отражающего стекла и самоочищающегося стекла, среди прочего.
Его можно использовать в точной механике, особенно там, где требуется экстремальная плоскостность поверхности. Например, для визуальных дисплеев.

Стекло Saint-Gobain известно самым низким содержанием железа (654 части на миллион), что делает его самым прозрачным стеклом в своей категории (чем ниже содержание железа, тем прозрачнее стекло). Обладая непревзойденной чистотой и исключительной прозрачностью, это стекло используется в качестве основы.
для производства других продуктов и имеет широкое применение. Это также база для «Стеклянного щита» Saint-Gobain, новой инициативы компании, направленной на обеспечение безопасности и социального дистанцирования в постпандемическом мире

18 октября 2022 г. | 5 минут чтения

Адьям Хаус

10 октября 2022 г. | 5 минут чтения

Пример из практики — Cleft House, Anagram Architects

3 октября 2022 г.

Planilaque Palette и ее настроения

26 сентября 2022 г. | 5 минут чтения

Как стекло может принести эстетический баланс в вашу спальню?

Как делают стекло: из чего делают стекло

Искусство изготовления стекла — древнее искусство. Это был процесс, который оттачивался тысячи лет. По мере того, как технологии становятся все более совершенными, производители стекла начали производить флоат-стекло, которое намного прочнее, долговечнее и совместимо с такими процессами обработки стекла, как ламинирование, закалка, травление кислотой, пескоструйная обработка и т. д. Сегодня небоскребы, сверкающие стеклянными окнами, можно увидеть повсюду. В моде дома с большими французскими окнами. Стеклянные перегородки и душевые стены сегодня являются общими почти для всех домов. Во всем, от автомобилей до мобильных телефонов, используется стекло.

История изготовления стекла

Искусство изготовления стекла восходит к 2600 г. до н.э. в Месопотамии. Египтяне практиковали изготовление стекла около 2500 г. до н.э. Искусственное стекло впервые появилось в египетской или месопотамской цивилизациях, тогда как в каменном веке использовались инструменты из вулканического стекла обсидиана. Древний Китай, однако, научился делать стекло немного позже.

Стеклянные бусины известны как одни из первых изделий из стекла. Считается, что их создание в первую очередь случайно. В позднем бронзовом веке производство стекла прекратилось. В то время стекло было роскошью.

Археологические раскопки предполагают использование стекла в Англии в средние века. В 10 веке витражи нашли место в соборах и окнах дворцов. После эпохи Возрождения архитектурные методы существенно изменились, что привело к уменьшению количества витражей как строительного материала. Бытовое использование стекла увеличилось после промышленной революции. Сосуды, стеклянные окна и стеклянные бусы приобрели популярность в Европе в этот период. В 19 веке многие люди предпочитали стеклянные окна и двери в качестве декоративного элемента. В конце 19века некоторые дизайнеры вернули витражи в декоративные окна. Именно в этот период мистер Тиффани открыл несколько способов изготовления куполообразных изделий из стекла.

Истинную универсальность использования стекла в качестве строительного материала люди открыли только в 20 веке. Благодаря технологии производства стекла, получившей промышленный бум, вы можете производить несколько различных типов стекла. Закаленное стекло, многослойное стекло, пуленепробиваемое стекло и интеллектуальное стекло стимулировали использование стекла в зданиях. Сегодня в нескольких небоскребах, маленьких и больших домах и офисах стекло используется практически во всех аспектах строительства и дизайна.

Какие бывают виды стекла?

Поскольку стекло имеет широкий спектр применения, оно бывает разных типов. Каждый из них различается по прочности и дизайну. В домах и офисах стекло используется во всем: от больших окон до перегородок и душевых стен. Новая технология позволила производителям преодолеть типичные недостатки стекла – хрупкость, постоянную прозрачность и полное отсутствие звукоизоляции.

В зависимости от используемого сырья стекло можно разделить на следующие типы.

1. Плавленый кварц или стекло из плавленого кварца

Этот тип стекла очень устойчив к атмосферным воздействиям. Его молекулы расположены хаотично. Этот тип стекла используется в трубчатых светильниках и печах.

2. Натриево-кальциевое кварцевое стекло

Этот тип стекла обычно используется в окнах и является одним из наиболее распространенных типов стекла, производимых во всем мире.

3. Натриевое боросиликатное стекло

В этот тип стекла добавляется оксид бора. Это делает стекло менее склонным к растрескиванию. Он в основном используется для изготовления лабораторного оборудования и кухонной утвари.

4. Стекло с оксидом свинца

Стекло на основе оксида свинца обладает высокими отражающими свойствами, что делает его фаворитом среди ювелиров. Его кристаллы блестяще отражают свет.

5. Прозрачное стекло

Прозрачное стекло, также известное как флоат-стекло, обеспечивает исключительную чистоту и прозрачность для беспрепятственного обзора, что делает его оптимальным выбором для панорамных окон.

6. Тонированное стекло

Обычно известное как отожженное стекло, тонированное стекло изготавливается с покрытием или пленкой для придания ему цвета и уменьшения пропускания света.

Типы стекла с добавленной стоимостью:

Помимо этого, обычное стекло было обновлено, чтобы соответствовать различным вариантам дизайна, чтобы повысить ценность вашего стекла. Некоторые из самых уникальных и полезных очков с добавленной стоимостью включают следующее.

1. Умное стекло

Смарт-стекло

, по сути, решение для обеспечения конфиденциальности, представляет собой тип стекла, которое может изменять свою непрозрачность одним нажатием кнопки. Этот тип стекла обычно изготавливается с использованием ионов, зажатых между разными слоями стекла. При приложении электрического тока эти ионы меняют положение, изменяя непрозрачность стекла. Умное стекло широко используется как в жилых, так и в коммерческих зданиях. Умное стекло, как и AIS Swytchglass, также считается экологически эффективным из-за его способности предотвращать/разрешать освещение и тепло в помещении.

2. Акустическое стекло

Как следует из названия, акустическое стекло используется для контроля звука в помещении; таким образом, заботясь о соответствующих потребностях в децибелах или потребностях в контроле звука. Это самый модный способ звукоизоляции жилого помещения или коммерческого офиса. Акустическое стекло широко используется в домах, студиях звукозаписи и частных офисах. Этот тип стекла оптимален для людей, которые не хотят громоздкой звукоизоляции.

3. Матовое стекло

Матовое стекло — это стекло с добавленной стоимостью, обеспечивающее конфиденциальность. Он не совсем прозрачен, что означает, что он обеспечивает конфиденциальность и частичную видимость. Его можно использовать в окнах и перегородках. Душевые перегородки, двери, полки шкафов и подвесные потолки также используют матовое стекло. Матовое стекло в основном используется людьми, которые хотят уединения, но оно также может быть выбрано дизайнером. AIS Krystal Frosted Glass — это идеальный способ обеспечить конфиденциальность и добавить эстетическую привлекательность вашему жилому пространству.

4. Энергосберегающее стекло

Энергосберегающее стекло используется в экологически чистых зданиях для поддержания баланса между эстетикой и экологичностью. Он направлен на экономию энергии, поскольку он работает, предотвращая или позволяя солнечному излучению проникать в комнату. AIS Ecosense — это энергоэффективное стекло, разработанное специально для индийских клиентов. AIS Ecosense позволяет помещению оставаться ярким и свежим, ограничивая проникновение солнечной энергии в помещение. Он бывает разных видов и может использоваться как во внешней, так и во внутренней архитектуре.

Помимо этого, несколько других типов стекла часто используются в различных отраслях промышленности. К ним относятся автомобильное стекло, декоративное стекло, окрашенное сзади стекло и многослойное стекло. Вне зависимости от сорта, стекло является истинным благословением для человечества.

Как производится стекло?

В компании Asahi India Glass Ltd. для производства безупречных листов флоат-стекла используются самые высококачественные технологии производства стекла. Используемый метод представляет собой процесс PPG, открытый сэром Алистером Пилкингтоном в 1919 году.52 и до сих пор является самым надежным процессом производства флоат-стекла. Естественно, в нем задействовано много этапов, и на каждом этапе большое внимание уделяется точности и тщательности производства стекла.

От выбора правильного типа и соотношения ингредиентов для стекла до их научного освоения для производства стекла в том виде, в каком мы его знаем, здесь мы отвечаем на вопрос о том, как производится стекло посредством пошагового процесса:

1.

Плавление и рафинирование

Чтобы сделать прозрачное стекло, нужен правильный набор сырья. Он состоит из кварцевого песка (SiO2), оксида натрия (Na2O) из кальцинированной соды, оксида кальция (CaO) из известняка/доломита, доломита (MgO) и полевого шпата (Al2O3). Эти ингредиенты смешиваются в нужной пропорции, и вся партия отправляется в печь, нагретую до 1500 градусов Цельсия.

Для придания цвета стеклу в шихту также добавляют оксиды некоторых металлов.

2. Поплавковая ванна

Расплавленный материал из печи стекает во флоат-ванну, состоящую из зеркальной поверхности из расплавленного олова. Этот материал входит в ванну при температуре 1500 градусов по Цельсию и выходит из ванны при температуре около 650 градусов по Цельсию. Его форма на выходе похожа на сплошную ленту.

3. Покрытие для отражающего стекла

После этого, если производятся отражающие стеклянные поверхности, которые помогают сохранять прохладу в помещении, следуют процедуры нанесения покрытия, при которых на поверхность охлаждаемой ленты наносится либо твердое, либо мягкое покрытие при высоких температурах.

4. Отжиг

Затем выполняется процесс, называемый отжигом, для устранения внутренних напряжений, образовавшихся в стекле. Этот процесс позволяет стеклянной ленте проходить через слой, который устраняет любое давление на поверхность стекла и постепенно охлаждает ее, придавая ей окончательную затвердевшую форму. Это облегчает резку стекла и придание ему соответствующей формы.

5. Проверка

Более 100 миллионов проверок могут быть выполнены с помощью точных и передовых технологий контроля на протяжении всего процесса производства стекла для выявления пузырьков воздуха, напряжений или песчинок, которые отказываются плавиться. Это необходимо для проверки качества окончательной формы стекла.

6. Резка на заказ

Наконец, алмазные стали используются для обрезки и разрезания стеклянных лент на квадратные формы.

Использование стекла в строительстве и архитектуре

На протяжении многих лет стекло как никакой другой материал характеризовало современную архитектуру. Стеклянные материалы отличают внешний вид фасадов и играют решающую роль в энергоэффективности зданий.

Использование стекла в коммерческом и жилом секторах растет как на дрожжах. Этот универсальный материал в настоящее время считается символом достатка и роскоши и постепенно становится фаворитом архитекторов.

Виды стекла, используемые в архитектуре

В архитектуре и дизайне стекло предлагается в различных стилях, таких как тонированное, флоат-стекло, двойное остекление, солнцезащита и т. д. Каждое стекло обладает своими собственными качествами.

Преимущества стекла в архитектуре

Благодаря стеклу инфраструктура выглядит более эффектно и изысканно. Использование стекла в строительстве придает зданию красоту. Его использование обеспечивает архитектурный вид для внешней отделки. При использовании в интерьере стекло также экономит пространство.

Остекление зданий выполняет функциональные требования сохранения тепла, освещения и энергосбережения. Он также добавляет ощущение непосредственности и гармонии в любое окружение.

Чем стеклянные растворы AIS отличаются от остальных?

Мы предлагаем различные решения в зависимости от потребностей вашего проекта и предоставляем индивидуальные решения для удовлетворения всех ваших потребностей в стекле. У нас есть продукты, которые в пять раз прочнее обычного стекла на рынке. Они позволяют архитекторам и подрядчикам создавать лучшие архитектурные проекты.

Почему стоит выбрать AIS Glass?

Дизайн и долговечность:

Выбирая стеклянные решения AIS, вы гарантированно получаете долговечные, эстетичные и гибкие конструкции.

Безопасность и безопасность:

Наши стеклянные решения обеспечивают повышенную безопасность и надежность, что делает их лучшим вариантом для использования в местах с повышенным уровнем безопасности.

Шумоподавление:

Современные домовладельцы также могут использовать наши решения для контроля уровня звука и эффективной изоляции.