Plavené sklo a valcované sklo
Plavené sklo
Ploché sklo sa vyrába plavacím procesom, ktorý v roku 1952 vynašiel Sir Alastair Pilkington. Tento proces umožňuje výrobu číreho, tónovaného a potiahnutého skla pre budovy a číreho a tónovaného skla pre vozidlá.
Na celom svete existuje približne 260 závodov na výrobu plaveného skla s kombinovanou produkciou približne 800 000 ton skla týždenne. Závod na výrobu plaveného skla, ktorý pracuje nepretržite 11 až 15 rokov, vyrobí ročne približne 6 000 kilometrov skla s hrúbkou od 0,4 mm do 25 mm a šírkou do 3 metrov.
Plavená linka môže byť dlhá takmer pol kilometra. Suroviny vstupujú na jednom konci a z druhého vychádzajú sklenené tabule, presne narezané podľa špecifikácie, rýchlosťou až 6 000 ton týždenne. Medzi nimi sa nachádza šesť vysoko integrovaných etáp.
Tavenie a rafinácia
Jemnozrnné ingrediencie, prísne kontrolované z hľadiska kvality, sa zmiešajú, aby sa vytvorila zmes, ktorá prúdi do pece, ktorá sa zahreje na 1500 °C.
Plavené sklo dnes vyrába sklo s takmer optickou kvalitou. V peci s objemom 2 000 ton roztaveného skla prebieha súčasne niekoľko procesov – tavenie, rafinácia, homogenizácia. Prebiehajú v oddelených zónach v komplexnom toku skla poháňanom vysokými teplotami, ako ukazuje diagram. Sčítava sa to do nepretržitého procesu tavenia, ktorý trvá až 50 hodín a dodáva sklo s teplotou 1 100 °C, bez inklúzií a bublín, plynule a nepretržite do plaveného kúpeľa. Proces tavenia je kľúčom ku kvalite skla a zloženie je možné upraviť tak, aby sa zmenili vlastnosti hotového výrobku.
Plávajúci kúpeľ
Sklo z taviacej pece jemne tečie cez žiaruvzdorný výlevku na zrkadlový povrch roztaveného cínu, začínajúc pri teplote 1 100 °C a opúšťajúc plavákový kúpeľ ako pevný pás pri teplote 600 °C.
Princíp plaveného skla sa od 50. rokov 20. storočia nezmenil, ale samotný produkt sa dramaticky zmenil: z jednej rovnovážnej hrúbky 6,8 mm na rozsah od submilimetra do 25 mm; od pásky často poznačenej inklúziami, bublinami a pruhmi až po takmer optickú dokonalosť. Plavené sklo dodáva tomu, čo je známe ako ohňová úprava, lesk nového porcelánu.
Žíhanie, kontrola a rezanie na objednávku
● Žíhanie
Napriek pokoju, s akým sa plavené sklo formuje, v páse sa pri jeho chladnutí vytvára značné napätie. Príliš veľké napätie a sklo sa pod rezačkou rozbije. Obrázok zobrazuje napätie cez pás, ktoré je viditeľné v polarizovanom svetle. Na zmiernenie tohto napätia sa pás tepelne spracováva v dlhej peci známej ako lehr. Teploty sú prísne kontrolované pozdĺž aj naprieč pásom.
●Inšpekcia
Proces plavenia skla je známy výrobou dokonale plochého skla bez chýb. Aby sa však zabezpečila najvyššia kvalita, kontrola sa vykonáva v každej fáze. Občas sa počas rafinácie neodstráni bublina, zrnko piesku sa odmieta roztaviť, alebo sa chvenie v cíne vlní do sklenenej pásky. Automatizovaná online kontrola robí dve veci. Odhaľuje procesné chyby pred spracovaním, ktoré je možné opraviť, čo umožňuje počítačom za spracovaním nasmerovať rezačky okolo chýb. Technológia kontroly teraz umožňuje vykonať viac ako 100 miliónov meraní za sekundu na páske, čím sa lokalizujú chyby, ktoré by voľným okom nebolo možné vidieť.
Dáta poháňajú „inteligentné“ frézy, čím sa ďalej zlepšuje kvalita produktov pre zákazníka.
●Rezanie na objednávku
Diamantové kotúče odrežú okraje – namáhané hrany – a narežú pásku na veľkosť určenú počítačom. Plavené sklo sa predáva na štvorcové metre. Počítače prevedú požiadavky zákazníkov do vzorov rezov navrhnutých tak, aby sa minimalizoval odpad.
Valcované sklo
Valcovací proces sa používa na výrobu solárneho panelového skla, vzorovaného plochého skla a drôteného skla. Medzi vodou chladené valce sa leje nepretržitý prúd roztaveného skla.
Valcované sklo sa čoraz častejšie používa vo fotovoltaických moduloch a tepelných kolektoroch kvôli jeho vyššej priepustnosti. Medzi valcovaným a plaveným sklom je malý cenový rozdiel.
Valcované sklo je špeciálne vďaka svojej makroskopickej štruktúre. Čím vyššia je priepustnosť, tým lepšie a dnes vysoko výkonné valcované sklo s nízkym obsahom železa dosahuje priepustnosť typicky 91 %.
Je tiež možné zaviesť na povrch skla povrchovú štruktúru. Rôzne povrchové štruktúry sa volia v závislosti od zamýšľaného použitia.
Na zvýšenie priľnavosti medzi EVA a sklom vo fotovoltaických aplikáciách sa často používa štruktúra s hrapavým povrchom. Štruktúrované sklo sa používa vo fotovoltaických aj termosolárnych aplikáciách.
Vzorované sklo sa vyrába jednoprechodovým procesom, pri ktorom sklo prúdi na valce pri teplote približne 1050 °C. Spodný liatinový alebo nerezový valec je vygravírovaný negatívom vzoru; horný valec je hladký. Hrúbka sa reguluje nastavením medzery medzi valcami. Pás opúšťa valce pri teplote približne 850 °C a je nesený cez sériu vodou chladených oceľových valcov do žíhacej pece. Po žíhaní sa sklo nareže na požadovanú veľkosť.
Drôtené sklo sa vyrába dvojprechodovým procesom. Proces využíva dva nezávisle poháňané páry vodou chladených tvarovacích valcov, pričom každý je napájaný samostatným prúdom roztaveného skla zo spoločnej taviacej pece. Prvý pár valcov vytvára súvislý pás skla s polovičnou hrúbkou konečného výrobku. Ten je prekrytý drôteným pletivom. Potom sa pridá druhý prísun skla, aby sa získal pás rovnakej hrúbky ako prvý, a po „sendvičovom“ prechode drôteného pletiva pás prechádza druhým párom valcov, ktoré tvoria finálny pás drôteného skla. Po žíhaní sa pás odreže špeciálnymi rezacími a zacvakávacími zariadeniami.