Sticlă flotată și sticlă laminată
Sticlă flotată
Procedeul de flotare, inventat de Sir Alastair Pilkington în 1952, permite fabricarea sticlei plate. Acest proces permite fabricarea de sticlă transparentă, colorată și acoperită pentru clădiri, precum și de sticlă transparentă și colorată pentru vehicule.
Există aproximativ 260 de fabrici de sticlă flotată în întreaga lume, cu o producție combinată de aproximativ 800.000 de tone de sticlă pe săptămână. O fabrică de sticlă flotată, care funcționează non-stop timp de 11-15 ani, produce aproximativ 6000 de kilometri de sticlă pe an, cu grosimi de la 0,4 mm la 25 mm și lățimi de până la 3 metri.
O linie de prelucrare cu flotație poate avea o lungime de aproape o jumătate de kilometru. Materiile prime intră pe la un capăt, iar din celălalt ies plăci de sticlă, tăiate precis conform specificațiilor, în rate de până la 6.000 de tone pe săptămână. Între acestea se află șase etape extrem de integrate.
Topire și rafinare
Ingrediente cu granulație fină, a căror calitate este atent controlată, sunt amestecate pentru a obține un lot, care curge în cuptorul încălzit la 1500°C.
În prezent, sticla topită prin float produce sticlă de o calitate aproape optică. Mai multe procese – topirea, rafinarea, omogenizarea – au loc simultan în cele 2.000 de tone de sticlă topită din cuptor. Acestea au loc în zone separate, într-un flux complex de sticlă acționat de temperaturi ridicate, așa cum arată diagrama. Se adaugă un proces continuu de topire, care durează până la 50 de ore, și care livrează sticlă la 1.100°C, fără incluziuni și bule, lin și continuu în baia de float. Procesul de topire este esențial pentru calitatea sticlei; iar compozițiile pot fi modificate pentru a schimba proprietățile produsului finit.
Baie cu plutire
Sticla din topitorie curge ușor peste un duză refractară pe suprafața asemănătoare oglinzii a staniului topit, începând de la 1.100°C și părăsind baia de plutire ca o panglică solidă la 600°C.
Principiul sticlei float este neschimbat față de anii 1950, dar produsul s-a schimbat dramatic: de la o grosime de echilibru unică de 6,8 mm la o gamă de la submilimetru la 25 mm; de la o panglică frecvent afectată de incluziuni, bule și striații la aproape perfecțiune optică. Sticla float oferă ceea ce este cunoscut sub numele de finisaj la foc, strălucirea noilor porțelanuri.
Recoacere, inspecție și tăiere la comandă
● Recoacere
În ciuda calmului cu care se formează sticla flotată, pe măsură ce panglica se dezvoltă solicitări considerabile pe măsură ce se răcește. Prea multă solicitare și sticla se va sparge sub tăietor. Imaginea prezintă solicitări prin panglică, evidențiate de lumina polarizată. Pentru a ameliora aceste solicitări, panglica este supusă unui tratament termic într-un cuptor lung, cunoscut sub numele de lehr. Temperaturile sunt controlate îndeaproape atât de-a lungul, cât și transversal, panglicii.
●Inspecţie
Procesul de flotare este renumit pentru obținerea unei sticle perfect plate, fără defecte. Însă, pentru a asigura cea mai înaltă calitate, inspecția are loc în fiecare etapă. Ocazional, o bulă nu este îndepărtată în timpul rafinării, un granule de nisip refuză să se topească, o trepidație în cositor creează ondulații în panglica de sticlă. Inspecția automată online face două lucruri. Dezvăluie defecte ale procesului în amonte, care pot fi corectate, permițând computerelor din aval să direcționeze mașinile de tăiat pentru a evita defectele. Tehnologia de inspecție permite acum efectuarea a peste 100 de milioane de măsurători pe secundă pe panglică, localizând defecte pe care ochiul liber nu le-ar putea vedea.
Datele conduc la mașini de tăiat „inteligente”, îmbunătățind și mai mult calitatea produsului pentru client.
●Tăiere la comandă
Discurile diamantate taie marginile suprasolicitate și taie panglica la dimensiunea dictată de computer. Sticla flotată se vinde la metru pătrat. Computerele traduc cerințele clienților în modele de tăieturi concepute pentru a minimiza risipa.
Sticlă laminată
Procesul de laminare este utilizat pentru fabricarea sticlei pentru panouri solare, a sticlei plate modelate și a sticlei sârmate. Un flux continuu de sticlă topită este turnat între role răcite cu apă.
Sticla laminată este din ce în ce mai utilizată în modulele fotovoltaice și colectoarele termice datorită transmitanței sale mai mari. Există o mică diferență de cost între sticla laminată și cea flotată.
Sticla laminată este specială datorită structurii sale macroscopice. Cu cât transmitanța este mai mare, cu atât este mai bună, iar astăzi sticla laminată cu conținut scăzut de fier, de înaltă performanță, va atinge de obicei o transmitanță de 91%.
De asemenea, este posibilă introducerea unei structuri de suprafață pe suprafața sticlei. Se aleg diferite structuri de suprafață în funcție de aplicația dorită.
O structură de suprafață cu bavuri este adesea utilizată pentru a spori rezistența adezivului dintre EVA și sticlă în aplicațiile fotovoltaice. Sticla structurată este utilizată atât în aplicațiile fotovoltaice, cât și în cele termosolare.
Sticla modelată se realizează printr-un proces cu o singură trecere, în care sticla curge către role la o temperatură de aproximativ 1050°C. Rola inferioară din fontă sau oțel inoxidabil este gravată cu negativul modelului; rola superioară este netedă. Grosimea este controlată prin reglarea spațiului dintre role. Panglica părăsește rolele la aproximativ 850°C și este susținută peste o serie de role din oțel răcite cu apă către cuptorul de recoacere. După recoacere, sticla este tăiată la dimensiune.
Sticla armată este fabricată printr-un proces cu două treceri. Procesul utilizează două perechi de role de formare răcite cu apă, acționate independent, fiecare alimentată cu un flux separat de sticlă topită dintr-un cuptor de topire comun. Prima pereche de role produce o panglică continuă de sticlă, cu jumătate din grosimea produsului finit. Aceasta este suprapusă cu o plasă de sârmă. Apoi se adaugă o a doua alimentare de sticlă, pentru a da unei panglici aceeași grosime ca prima, și, odată cu plasa de sârmă „încheiată”, panglica trece prin a doua pereche de role care formează panglica finală de sticlă armată. După recoacere, panglica este tăiată prin dispozitive speciale de tăiere și rupere.