Флоат-скло та рулонне скло
Флоат-скло
Флоат-процес, винайдений сером Аластером Пілкінгтоном у 1952 році, дозволяє виготовляти листове скло. Цей процес дозволяє виготовляти прозоре, тоноване та покрите скло для будівель, а також прозоре та тоноване скло для транспортних засобів.
У світі існує близько 260 флотаційних заводів із загальним обсягом виробництва близько 800 000 тонн скла на тиждень. Флотаційний завод, який працює безперервно протягом 11-15 років, виробляє близько 6000 кілометрів скла на рік товщиною від 0,4 мм до 25 мм та шириною до 3 метрів.
Флоат-лінія може сягати майже півкілометра завдовжки. Сировина надходить з одного кінця, а з іншого виходять скляні плити, точно нарізані за специфікацією, зі швидкістю до 6000 тонн на тиждень. Між ними розташовані шість високоінтегрованих етапів.
Плавлення та рафінування
Дрібнозернисті інгредієнти, що ретельно контролюються на предмет якості, змішуються для отримання суміші, яка потім подається в піч, нагріту до 1500°C.
Сьогодні флоат-метал виготовляє скло майже оптичної якості. Кілька процесів – плавлення, рафінування, гомогенізація – відбуваються одночасно в 2000 тоннах розплавленого скла в печі. Вони відбуваються в окремих зонах у складному потоці скла, що рухається під дією високих температур, як показано на діаграмі. Це утворює безперервний процес плавлення, який триває до 50 годин, і в результаті скло з температурою 1100°C, без включень та бульбашок, плавно та безперервно потрапляє у флоат-ванну. Процес плавлення є ключовим для якості скла, а склад можна змінювати, щоб змінити властивості готового продукту.
Флоат-ванна
Скло з плавильної печі м’яко стікає через вогнетривкий носик на дзеркальну поверхню розплавленого олова, починаючи з температури 1100°C і залишаючи ванну з поплавком у вигляді суцільної стрічки при 600°C.
Принцип флоат-скла не змінився з 1950-х років, але сам продукт кардинально змінився: від єдиної рівноважної товщини 6,8 мм до діапазону від субміліметрових до 25 мм; від стрічки, часто зіпсованої включеннями, бульбашками та смугами, до майже оптичної досконалості. Флоат-скло забезпечує те, що відомо як вогняна обробка, блиск нового фарфору.
Відпал, перевірка та різання на замовлення
● Відпал
Незважаючи на спокій, з яким формується флоат-скло, під час охолодження в стрічці виникають значні напруження. Занадто велике напруження – і скло розіб'ється під різаком. На зображенні показано напруження крізь стрічку, що проявляється в поляризованому світлі. Щоб зняти ці напруження, стрічка проходить термічну обробку в довгій печі, відомій як лер. Температура ретельно контролюється як вздовж, так і поперек стрічки.
●Інспекція
Процес флоат-обробки відомий тим, що дозволяє виготовляти ідеально плоске скло без дефектів. Але для забезпечення найвищої якості контроль проводиться на кожному етапі. Іноді бульбашка не видаляється під час рафінування, піщинка відмовляється плавитися, тремтіння олова створює брижі на скляній стрічці. Автоматизований онлайн-контроль виконує дві речі. Він виявляє технологічні дефекти на початку процесу, які можна виправити, дозволяючи комп'ютерам далі направляти різаки до обходу дефектів. Технологія контролю зараз дозволяє виконувати понад 100 мільйонів вимірювань на секунду по всій стрічці, виявляючи дефекти, які неозброєним оком неможливо побачити.
Дані керують «інтелектуальними» різальниками, що ще більше покращує якість продукції для клієнта.
●Різання на замовлення
Алмазні круги обрізають кромки – напружені краї – та розрізають стрічку за розміром, заданим комп’ютером. Флоат-скло продається квадратними метрами. Комп’ютери перетворюють вимоги клієнтів на шаблони розрізів, розроблені для мінімізації відходів.
Рулонне скло
Процес прокатки використовується для виробництва скла для сонячних панелей, візерунчастого плоского скла та армованого скла. Безперервний потік розплавленого скла заливається між валками, що охолоджуються водою.
Рулонне скло все частіше використовується у фотоелектричних модулях та теплових колекторах через його вищу пропускальну здатність. Різниця у вартості між рулонним та флоат-склом незначна.
Рулонне скло особливе завдяки своїй макроскопічній структурі. Чим вищий коефіцієнт пропускання, тим краще, і сьогодні високоефективне рулонне скло з низьким вмістом заліза зазвичай досягає коефіцієнта пропускання 91%.
Також можливо ввести поверхневу структуру на поверхню скла. Різні структури поверхні вибираються залежно від передбачуваного застосування.
Структура поверхні з рельєфним шаром часто використовується для посилення адгезійної міцності між EVA та склом у фотоелектричних системах. Структуроване скло використовується як у фотоелектричних, так і в термосонячних системах.
Візерункове скло виготовляється за один прохід, під час якого скло подається на ролики за температури близько 1050°C. Нижній чавунний або нержавіючий сталевий ролик гравірується негативом малюнка; верхній ролик гладкий. Товщина контролюється регулюванням зазору між роликами. Стрічка залишає ролики за температури близько 850°C і подається на серію охолоджуваних водою сталевих роликів до леру для відпалу. Після відпалу скло розрізається за розміром.
Армоване скло виготовляється за допомогою двопрохідного процесу. У цьому процесі використовуються дві незалежно керовані пари формувальних роликів з водяним охолодженням, кожен з яких живиться окремим потоком розплавленого скла із загальної плавильної печі. Перша пара роликів створює безперервну стрічку скла, товщиною вдвічі меншу за товщину кінцевого продукту. На неї накладається дротяна сітка. Потім додається друга порція скла, щоб надати стрічці такої ж товщини, як і перша, і, коли дротяна сітка «затиснута», стрічка проходить через другу пару роликів, які формують остаточну стрічку армонованого скла. Після відпалу стрічка розрізається за допомогою спеціальних різальних та замикаючих пристроїв.