Úsztatott üveg és hengerelt üveg
Úsztatott üveg
A Sir Alastair Pilkington által 1952-ben feltalált úsztatási eljárás síküveg előállítására szolgál. Ez az eljárás lehetővé teszi az épületekhez való átlátszó, színezett és bevonatos üveg, valamint a járművekhez való átlátszó és színezett üveg gyártását.
Világszerte körülbelül 260 üvegsimító üzem működik, amelyek együttes termelése heti körülbelül 800 000 tonna üveg. Egy üvegsimító üzem, amely 11-15 évig folyamatosan működik, évente körülbelül 6000 kilométer üveget gyárt 0,4 mm és 25 mm közötti vastagságban és legfeljebb 3 méter szélességben.
Egy úszósor közel fél kilométer hosszú lehet. Az egyik végén nyersanyagok érkeznek, a másik végén pedig üveglapok jönnek ki, pontosan a specifikációnak megfelelően vágva, akár heti 6000 tonna mennyiségben. A kettő között hat, magasan integrált szakasz található.
Olvasztás és finomítás
A minőség szempontjából szigorúan ellenőrzött finomszemcsés összetevőket összekeverik, hogy egy adagot hozzanak létre, amely az 1500 °C-ra hevített kemencébe áramlik.
A mai úsztatási eljárás közel optikai minőségű üveget állít elő. A kemencében lévő 2000 tonna olvadt üvegben számos folyamat – olvasztás, finomítás, homogenizálás – zajlik egyidejűleg. Ezek a folyamatok – ahogy az ábra is mutatja – egy magas hőmérséklet által vezérelt komplex üvegáramlás különálló zónáiban zajlanak. Mindez egy akár 50 órán át tartó folyamatos olvasztási folyamatot eredményez, amely 1100 °C-os, zárványoktól és buborékoktól mentes üveget juttat az úsztatófürdőbe, simán és folyamatosan. Az olvasztási folyamat kulcsfontosságú az üveg minősége szempontjából; és az összetételek módosíthatók a késztermék tulajdonságainak megváltoztatása érdekében.
Úszófürdő
Az olvasztótégelyből származó üveg egy tűzálló kifolyón keresztül gyengéden folyik az olvadt ón tükörsima felületére, 1100 °C-on indulva, és 600 °C-on tömör szalagként távozva az úszófürdőből.
Az úsztatott üveg elve változatlan az 1950-es évek óta, de a termék drámaian megváltozott: az egyetlen 6,8 mm-es egyensúlyi vastagságtól a milliméter alatti és 25 mm-es tartományig terjedő tartományig; a zárványokkal, buborékokkal és csíkokkal gyakran tarkított szalagtól a szinte optikai tökéletességig. Az úsztatott üveg az úgynevezett tűzálló felületet, az új porcelánok csillogását biztosítja.
Lágyítás, ellenőrzés és vágás rendelésre
● Lágyítás
Annak ellenére, hogy az úsztatott üveg formálásának folyamata nyugodt, jelentős feszültségek keletkeznek a szalagban a hűlés során. Túl nagy feszültség esetén az üveg eltörik a vágó alatt. A képen a szalagon keresztüli feszültségek láthatók, amelyeket polarizált fény mutat. Ezen feszültségek enyhítése érdekében a szalagot hőkezelésnek vetik alá egy hosszú kemencében, amelyet lehr-nek neveznek. A hőmérsékletet szigorúan szabályozzák mind a szalag mentén, mind keresztben.
●Ellenőrzés
A úsztatási eljárás arról híres, hogy tökéletesen sík, hibátlan üveget hoz létre. A legmagasabb minőség biztosítása érdekében azonban minden szakaszban ellenőrzésre kerül sor. Előfordulhat, hogy egy buborékot nem távolítanak el a finomítás során, egy homokszemcse nem hajlandó megolvadni, az ón remegése hullámokat okoz az üvegszalagban. Az automatizált online ellenőrzés két dolgot tesz. Feltárja a folyamat elején előforduló hibákat, amelyek korrigálhatók, lehetővé téve a számítógépek számára, hogy a vágógépeket a hibák elkerülésére irányítsák. Az ellenőrzési technológia ma már másodpercenként több mint 100 millió mérést tesz lehetővé a szalagon, olyan hibákat is megtalálva, amelyeket szabad szemmel nem látnánk.
Az adatok „intelligens” vágógépeket működtetnek, tovább javítva a termékminőséget az ügyfél számára.
●Vágás rendelésre
Gyémántkorongok vágják le a szegélyeket – a feszített széleket –, és a szalagot számítógép által meghatározott méretre vágják. Az úsztatott üveget négyzetméterenként értékesítik. A számítógépek a vásárlói igényeket a hulladék minimalizálása érdekében tervezett vágási mintákká alakítják át.
Hengerelt üveg
A hengerlési eljárást napelemes üveg, mintás síküveg és drótozott üveg gyártásához használják. Folyamatos olvadt üvegáramot öntenek vízhűtéses hengerek közé.
A hengerelt üveget egyre inkább használják napelemekben és hőkollektorokban a nagyobb fényáteresztő képessége miatt. A hengerelt és az úsztatott üveg között csekély a költségkülönbség.
A hengerelt üveg makroszkopikus szerkezete miatt különleges. Minél nagyobb az áteresztőképessége, annál jobb, és manapság a nagy teljesítményű, alacsony vastartalmú hengerelt üveg jellemzően eléri a 91%-os áteresztőképességet.
Az üveg felületén felületi struktúra is kialakítható. A kívánt alkalmazástól függően különböző felületi struktúrákat választunk.
A sorjás felületi struktúrát gyakran használják az EVA és az üveg közötti tapadási szilárdság fokozására fotovoltaikus alkalmazásokban. A strukturált üveget mind fotovoltaikus, mind termoszoláris alkalmazásokban használják.
A mintás üveget egyetlen menetben állítják elő, amelynek során az üveg körülbelül 1050 °C hőmérsékleten áramlik a hengerekhez. Az alsó öntöttvas vagy rozsdamentes acél hengerre a minta negatívját gravírozzák; a felső henger sima. A vastagságot a hengerek közötti rés beállításával szabályozzák. A szalag körülbelül 850 °C-on hagyja el a hengereket, és egy sor vízhűtéses acélhengeren keresztül a lágyítókemencébe kerül. A lágyítás után az üveget méretre vágják.
A drótüveget kétmenetes eljárással állítják elő. Az eljárás két, egymástól függetlenül meghajtott, vízhűtéses formázóhenger-párt használ, amelyek mindegyikét külön-külön olvadt üvegárammal látják el egy közös olvasztókemencéből. Az első hengerpár egy folytonos üvegszalagot állít elő, amely a végtermék vastagságának fele. Ezt egy dróthálóval vonják be. Ezután egy második üvegadagot adnak hozzá, hogy a szalag vastagsága megegyezzen az elsővel, és a dróthálóval „közöttük” a szalag áthalad a második hengerpáron, amelyek a végső drótüveg-szalagot alkotják. A lágyítás után a szalagot speciális vágó- és pattintóberendezésekkel vágják el.