Навигация
Различные технологии изготовления стекла
89334
знака
9
таблиц
12
изображений
1.2. Различные технологии изготовления стекла.
Рассматривая процесс изготовления стеклянных изделий в совокупности, можно выделить несколько составляющих этапов, а именно: обработка сырья, приготовление шихты, варка стекломассы, формирование изделий, отжиг изделий, первичная и последующая декоративная обработка.
Обработка сырья включает очищение глины, песка и других составляющих стекла от нежелательных примесей. Также применяется на данном этапе измельчение компонентов и их просеивание.
Шихта - это смесь материалов в сухом виде, включает в себя точное взвешивание компонентов согласно определенному рецепту, их перемешивание до полной однородности. Далее проводится изготовление прогрессивными методами брикетов и гранул из шихты; шихта по-прежнему должна сохранять свою однородность для ускорения процесса варки. Варку полученной стекломассы из шихты осуществляют в специальных ваннах и горшковых печах при максимальной температуре 1450-1550°С.
Варка характеризуется протеканием в ней сложных химических процессов с образованием, а также последующим плавлением синдикатов и свободного кремнезема. После варки полученную стекломассу необходимо очистить от газовых включений. Для этого используют осветлители. далее стекломассу перемешивают, добиваясь однородности состава и равномерности вязкости. при нарушении процесса варки возможны дефекты, проявляющиеся в образовании различных включений: газовых (пузырь. мошка), кристаллических (камни), стекловидных (свиль, шлир). Возможно также возникновение нежелательного оттенка стекломассы.
Процесс формирования изделий может варьироваться. Можно понизить температуру стекломассы - понизится вязкость, можно повысить поверхностное натяжение стекла - поверхность изделия будет более гладкой и блестящей. Всё зависит от конфигурации самого изделия, его толщины, окраски. Для формирования изделий пользуются ручным и свободным выдуванием, механизированным выдуванием, прессованием, прессовыдуванием, многостадийным методом, моллированием (гнутьем), центробежной формовкой.
Что же касается механизированного выдувания на автоматах (ВС-24, Р-24, ВМ-16, Р-28, ВР-24 и др.), то здесь имеется возможность получать только бесцветные изделия, с простыми конфигурациями и очертаниями, например, стаканы.
Далее следует процесс прессования полученных изделий, он осуществляется на автоматических металлических прессах с использованием давления сердечника. Изделия могут быть как цветными, так и бесцветными. Формы также могут быть самыми разнообразными. Толщина стенки составляет более 3 мм, на стенках видны швы, оставшиеся после соединения составных частей, на изделиях применяют рельефный узор, который придает некоторое разнообразие изделиям. Причем при прессовании используют различные автоматы в зависимости от того, какой результат должен быть в конечном итоге при изготовлении рюмочных изделий - это автомат "интергласс", при изготовлении графинов и других, более фигурных изделий применяют автоматы Г-28, ПМВ, ЛАМ-2 и др. Для придания объема изделие выдувают, дно изделия прессуют и сваривают с основной частью изделия, но и в этом процессе возможны различные дефекты - ассиметричность различных частей изделия, мелкие царапины, вдавливания и пр. При наличии таких дефектов неизбежно саморазрушение изделия, для повышения прочности здесь используют отжиг изделия при температуре 530-550 С. Отжиг является обязательным. т.к. он обеспечивает целостную прочность изделия.
Технология изготовления флоат-стекла и его модификации
В соответствии с технологией изготовления флоат-стекла расплавленная стеклянная масса при температуре примерно 1000 (С) выливается на поверхность расплавленного блока, по которой она растекается и плавает за счет разности в плотностях. Это обеспечивает совершенно гладкую поверхность как верхнему, так и нижнему слою стекла. По мере продвижения стекла вдоль ванны с обовом ее температура уменьшается с 1000(С) до 600(С) и стекло постепенно затвердевает. Толщина стекла определяется скоростью движения потока стекла по бассейну, и может варьироваться от 1 до 25 мм. Затем стеклянная лента попадает на движущиеся ролики и проходит через длинный охлаждающий туннель, где происходит дальнейшее снижение температуры, после чего стекло режется. Ширина стеклянной ленты около 3,5 м, включая края, где расположены зубчатые колеса, двигающие стекло. Хотя длина и лимитируется, флоат-стекло покидает конвейер с размерами 3,2 на 6 м (таковым является максимальный размер стекла для его транспортировки). Такая линия имеет около 400 м в длину.
Основные этапы производства флоат-стекла на ультрасовременных заводах во всем мире таковы:
• Доставка материалов
Материалы для производства из стекла доставляются кораблями, по железной дороге или при помощи автомобильного транспорта в количестве 180 000 тонн в год, по 600 тонн в день, после чего доставленное сырье помещается на склады и проверяется в лаборатории на чистоту и качество.
• Смешивание
Кварцевый песок, сода, доломит и другое сырье на этом этапе взвешиваются и смешиваются согласно установленным точным пропорциям. После этого в шихту добавляется примерно 20% битого стекла для улучшения процесса плавления.
• Плавление
Огромная печь имеет размеры 60 метров в длину и 30 метров в ширину. Шихта загружается с передней стороны печи. С каждой из боковых сторон имеет 23 очага горения природного газа. Потоки пламени расположены горизонтально и плавят шихту при температуре 1550°С. Имеется три массивных рекуператора тепла, в которых холодный входящий воздух, который нужен для окисления, предварительно нагревается, что уменьшает потребление энергии примерно на 30%.
• Очистка
После плавления стекло должно выпустить пузырьки газа. Это происходит при охлаждении стекла до температуры примерно 1200°С, при этом стекло приобретает правильную вязкость (подобно меду) для процесса формовки.
• Рециркуляция уходящих газов
Образующиеся при изготовлении стекла газы имеют очень высокую температуру т давление, поэтому их направляют через котел К на газовую турбину Т, которая связана с генераторами, вырабатывающими электроэнергию. Таким образом вырабатывается две трети от потребностей завода в электроэнергии. После этого газы поступают в башню реакции Р, где из продуктов горения удаляются окислы серы, затем они пропускаются через специальный электрофильтр и модуль удаления вредных веществ, только после чего через трубу выбрасываются в атмосферу.
• Формовка
В ванне из расплавленного олова стекло формируется в непрерывную стеклянную ленту, движущуюся по поверхности олова. Толщина и ширина стеклянной ленты контролируется специальными роликами, которые скользят по верхней поверхности мягкого стекла. При свободном течении толщина стеклянной ленты составляет около 6 мм. Для получения боле тонкого стекла ролики вращают в сторону движения стеклянной массы, а для получения более толстого – в противоположную сторону.
• Охлаждение
В тоннеле охлаждения, который имеет длину около 100 м, стекло охлаждается с 600°С до 60°С. Медленный и контролируемый процесс охлаждения гарантирует, что стекло испытывает минимальные и равномерные внутренние напряжения, а это обеспечивает прочность и легкую порезку стекла.
• Контроль качества
Стеклянная лента на конвейере невольно и автоматически подвергается контролю качества. Лазерный луч проверяет непрерывность стекла, наличие трещин и других механических повреждений. Постоянно контролируется толщина стекла и наличие на нем дефектов (пузырьков, содовых пятен и других “неприятностей”). Обнаруженные дефектные участки запоминаются, на участке резки отбраковываются и идут в стеклобой. Для проверки оптического качества и других характеристик с производственной линии постоянно отбираются образцы для лабораторного исследования и новых разработок.
• Резка стекла
На этом этапе из непрерывной стеклянной ленты нарезаются куски разной длины. Закаленное металлическое колесо со скоростью, определяемой компьютером, режет стеклянную ленту по длине. Кроме того, стекло подрезается по ширине для удаления следов от роликов. Тут же подрезаются и отбракованные ранее участки, которые идут на изготовление стекла. Стандартный размер получаемого стекла – 3,2 на 6 метров. В отдельной машине для резки стекло нарезается до других заказанных клиентом размеров.
• Товарный склад
На товарном складе обычно имеется огромный запас примерно в 10 000 тонн стекла. Как правило. Оно представлено во всех стандартных размерах и в различной толщине.
• Отгрузка
Конечная продукция отправляется клиентам с помощью специального автомобильного транспорта или по железной дороге.
Технологии изготовления витражей
Обладая богатым прошлым (древнейшая мозаика из небольших пластинок цветного стекла датируется 1 в. до н.э.), витражи и по сей день составляют неотъемлемую часть изысканного интерьера, придавая ему неповторимую индивидуальность. С течением времени простейшая наборная мозаика усовершенствовалась в сложнейшие композиции. Современные материалы наряду с передовыми технологиями производства дают неограниченные возможности в дизайне самых различных витражей, от подвесных витражных потолков до абстрактных композиции из хрусталя.
При создании витражей используются различные методы, однако к каждому отдельному заказу мы подходим индивидуально, поскольку каждый витраж уникален и может требовать комбинирования нескольких технологий.
Техника Тиффани
Подавляющее большинство современных витражей исполнено по методу Тиффани. Эта технология позволяет создавать композиции, включающие мельчайшие детали. Принцип ее состоит в том, что шлифованные торцы стекол оборачиваются медной самоклеющейся фольгой, затем фрагменты витража раскладываются на кальке в соответствии с эскизом и спаиваются между собой оловянным припоем. Обычно готовый витраж покрывается патиной. За счет использования большого количества мелких деталей, такие витражи отличаются более тонким и изящным рисунком, им можно придать выпуклую или вогнутую формы (объемные витражи изготовляются именно по технике Тиффани).
Впервые подобным образом сборку осуществил американский художник и дизайнер Луи Камфорт Тиффани (1848-1933). Именно он инициировал массовое производство изделий из художественного стекла. Сам Тиффани оклеивал торцы стеклянных фрагментов тонкими полосками свинца, а затем спаивал их.
Фьюзинг
Новшеством в современном дизайне интерьеров является фьюзинг (спекание) стекла. Технология фьюзинг позволяет исключить использование металлического профиля. Рисунок составляют на отдельном листе стекла, накладывая на него цветные кусочки, стеклянные гранулы, а затем все спекают в печи в единый слой. Чтобы избежать проявления трещин, используются лишь серии стекол, заведомо спаиваемые между собой, а толщина спекаемого «пирога» обычно не превышает 3 слоев. В зависимости от желаемого эффекта цветные пятна смешиваются, или их контуры остаются четкими; слои растекаются полностью или нет; создается специальная фактура и разнообразный рельеф. В данной технологии любое усложнение процесса требует предварительных проб, что отражается на времени создания витража.
Детали декора, изготовленные методом фьюзинга, неизменно оригинальны и разнообразны в применении: их можно вставлять в готовый витраж или использовать в качестве отдельных элементов интерьера (в настенных светильниках, дверях, потолочных межкомнатных перегородках, плафонах, зеркалах, панно, и т.д.).
Другие технологии изготовления витражей
Классическая технология изготовления витража предполагает набор из кусочков стекла, скрепленных металлической протяжкой. Протяжка может быть свинцовой, латунной, мельхиоровой, медной, реже бронзовой. Самый древний из существующих, классический свинцовый паяный витраж в наше время заменен на латунный. Используются латунные профили различных сечений: Н-образный между стеклами и П-образный по периметру. Профили спаиваются и патинируются.
Классический витраж способен объединить крупные фрагменты стекла, что позволяет создавать витражи практически неограниченных размеров.
Фацетный витраж (от франц. facet- грань) исполняется из предварительно ограненных секций стекла. Для получения широкой фаски требуется стекло толщиной от 4 мм. Собирается фацетное стекло обычно в прочные латунные профили (классическая технология) или спаивается в технике Тиффани. Грани «играют» при преломлении света, а золотистый оттенок латунной оправы придает всей композиции чрезвычайно привлекательный вид. Дополнительно стекло может быть матировано, к примеру, путем пескоструйной обработки.
Техника пескоструйной гравировки заключается в обработке стекла специальным аппаратом, подающим под давлением кварцевый песок (или другой абразив) на нужный участок. Таким методом можно придать стеклу шероховатость и матовость, а также создавать сложные рельефные композиции. В комбинации с трафаретом и специальными защитными покрытиями, можно создавать самые причудливые композиции: матовые на прозрачном фоне, прозрачные на матовом.
Витраж с росписью по стеклу являются одним из наиболее трудоемких. Художественная роспись выполняется специальными силикатными красками с дальнейшим закреплением рисунка путем обжига. После обжига стеклянной картины краски спекаются со стеклом, составляя единое целое. Такой рисунок невосприимчив к выгоранию и выглядит крайне живописно.
Похожие работы
... . В ней можно не только проектировать упаковку, но также штанцформы и отделения для удаления облоя. Глава 5. Методика разработки технологии изготовления макета 5.1 Методика проведения исследований Оборудование, которое применялось в работе - плоттер Wild TA-10. Описание: 1. поверхность для резки 1760х1600мм 2. производительность при черчении - макс. скорость 500 мм/с; - ускорение ...
... подвижный образ жизни - для деловой женщины. Основанием для разработки проекта послужило задание ГУППУ на тему: "Разработка проектно- конструкторской документации женского комплекта нарядно-повседневного назначения для средней возрастной группы" (с изготовлением изделия). Обоснование выбора темы послужило – разработка женского комплекта нарядно – повседневного назначения с использование ...
... заработная плата тыс. руб. 42,17 13 Выработка на 1 чел.-день по строительно-монтажным работам тыс. руб. 40,99 Объектная смета на строительствр детского яслей-сада на 140 мест. Сметная стоимость= =213,16тыс. Руб. Сметная з/п= 52.86 чел./час. Таблица № № смет и расчетов Наименование работ и затрат Сметная ...
... , что действующие нормы, регламентируя ширину трещин с позиции долговечности конструкции, игнорируют тот факт, что она является, кроме того, и показателем напряжённого состояния сечения. На кафедре строительных конструкций ПГАСА разработан метод обследования балок, базирующийся на новых представлениях о параметрах трещинообразования, где ширина нормальных трещин, расстояние между ними, а так же ...
0 комментариев