V dnešním světě existují tři typy plochého skla: ploché tažení, plavené sklo a kalandrování. Plavené sklo, které v současnosti tvoří více než 90 % celkové produkce skla, je základním stavebním materiálem ve světovém architektonickém skle. Výrobní proces plaveného skla byl založen v roce 1952 a stanovil světový standard pro vysoce kvalitní výrobu skla. Proces výroby plaveného skla zahrnuje pět hlavních kroků:
● ingredience
● tání
● tváření a povlakování
● žíhání
● řezání a balení
Ingredience
Dávkování je první fází, která připravuje suroviny k tavení. Mezi suroviny patří písek, dolomit, vápenec, soda a mirabilit, které se přepravují kamiony nebo vlakem. Tyto suroviny se skladují v dávkovací místnosti. V místnosti s materiálem jsou sila, násypky, dopravní pásy, skluzavky, odlučovače prachu a nezbytné řídicí systémy, které řídí přepravu surovin a míchání vsázky. Od okamžiku, kdy jsou suroviny dodány do místnosti s materiálem, se neustále pohybují.
Uvnitř dávkovací místnosti dlouhý plochý dopravní pás nepřetržitě přepravuje suroviny ze sil různých surovin do korečkového elevátoru vrstvu po vrstvě v pořadí a poté je posílá k vážicímu zařízení, kde se kontroluje jejich celková hmotnost. K těmto složkám se přidávají úlomky recyklovaného skla nebo vratky z výrobní linky. Každá dávka obsahuje asi 10–30 % rozbitého skla. Suché materiály se přidávají do míchačky a smíchají se s dávkou. Smíchaná dávka se z dávkovací místnosti posílá do sila pece k uskladnění pomocí dopravního pásu a poté se řízenou rychlostí přidává do pece pomocí podavače.
Typické složení skla
Dvůr střepů
Smíšené suroviny se přivádějí do vstupu pece až do teploty 1650 stupňů pomocí násypky
Tání
Typická pec je pec s příčným plamenem a šesti regenerátory, široká asi 25 metrů a široká 62 metrů, s denní výrobní kapacitou 500 tun. Hlavními částmi pece jsou tavicí bazén/čistič, pracovní bazén, regenerátor a malá pec. Jak je znázorněno na obrázku 4, je vyrobena ze speciálních žáruvzdorných materiálů a má ocelovou konstrukci na vnějším rámu. Vsázka je podávána do tavicího bazénu pece podavačem a tavicí bazén je ohříván na 1650 ℃ stříkací pistolí na zemní plyn.
Roztavené sklo proudí z tavné lázně do oblasti hrdla skrz čistič a je rovnoměrně mícháno. Poté proudí do pracovní části a pomalu se ochlazuje na přibližně 1100 stupňů, aby dosáhlo správné viskozity před dosažením cínové lázně.
Tváření a povlakování
Proces formování vyčištěného tekutého skla do skleněné desky je proces mechanické manipulace podle přirozeného sklonu materiálu a přirozená tloušťka tohoto materiálu je 6,88 mm. Tekuté sklo vytéká z pece kanálem a jeho tok je řízen nastavitelnými dvířky zvanými píst, které jsou umístěny asi ± 0,15 mm hluboko v tekutém skle. Plave na roztaveném cínu – odtud název plavené sklo. Sklo a cín spolu nereagují a lze je oddělit; jejich vzájemný odpor v molekulární formě činí sklo hladším.
Lázeň je jednotka uzavřená v kontrolované atmosféře dusíku a vodíku. Obsahuje nosnou ocel, horní a spodní plášť, žáruvzdorné materiály, cín a topné prvky, redukční atmosféru, teplotní senzory, počítačový systém řízení procesů, je široká asi 8 metrů a dlouhá 60 metrů a rychlost výrobní linky může dosáhnout 25 metrů za minutu. Cínová lázeň obsahuje téměř 200 tun čistého cínu s průměrnou teplotou 800 °C. Když sklo vytvoří tenkou vrstvu na konci vstupu do cínové lázně, nazývá se skleněná deska a na obou stranách pracuje řada nastavitelných stahovačů hran. Obsluha pomocí řídicího programu nastavuje rychlost žíhací pece a stroje na tažení hran. Tloušťka skleněné desky se může pohybovat mezi 0,55 a 25 mm. Horní přepážkový topný prvek se používá k regulaci teploty skla. Jak skleněná deska nepřetržitě proudí cínovou lázní, teplota skleněné desky postupně klesá, čímž se sklo stává plochým a rovnoběžným. V tomto okamžiku lze použít Acuracoat® k online pokovování reflexní fólie, nízkoemisní fólie, fólie pro regulaci slunečního záření, fotovoltaické fólie a samočisticí fólie na pyrolýzním CVD zařízení. V tomto okamžiku je sklo připraveno k chlazení.
Průřez vanou
Sklo se nanese do tenké vrstvy na roztavený cín, uchovává se odděleně od cínu a tvaruje se do talíře.
Závěsný topný článek zajišťuje přívod tepla a šířka a tloušťka skla jsou řízeny rychlostí a úhlem stahovače hran.
Žíhání
Když tvarované sklo opouští cínovou lázeň, teplota skla je 600 °C. Pokud se skleněná deska ochladí v atmosféře, povrch skla se ochladí rychleji než vnitřek skla, což způsobí vážné stlačení povrchu a škodlivé vnitřní napětí skleněné desky.
Řez žíhací pece
Proces ohřevu skla před a po lisování je zároveň procesem tvorby vnitřního napětí. Proto je nutné regulovat teplo, aby se teplota skla postupně snižovala na okolní teplotu, tj. probíhá žíhání. Žíhání se ve skutečnosti provádí v předem nastavené teplotní gradientní žíhací peci (viz obrázek 7) o šířce asi 6 metrů a délce 120 metrů. Žíhací pec obsahuje elektricky ovládané topné články a ventilátory, které udržují stabilní příčné rozložení teploty skleněných desek.
Výsledkem procesu žíhání je, že sklo je opatrně ochlazeno na pokojovou teplotu bez dočasného pnutí nebo namáhání.
Řezání a balení
Skleněné desky ochlazené v žíhací peci jsou transportovány do řezací oblasti pomocí válečkového stolu, který je propojen s pohonným systémem žíhací pece. Sklo prochází online kontrolním systémem, kde se odstraní případné vady, a je řezáno diamantovým řezným kotoučem, který odstraňuje okraje skla (okrajový materiál se recykluje jako rozbité sklo). Poté je nařezáno na velikost požadovanou zákazníkem. Povrch skla je posypán práškovým médiem, aby bylo možné skleněné desky stohovat a skladovat tak, aby se neslepily nebo nepoškrábaly. Poté jsou bezchybné skleněné desky rozděleny do stohů pro balení pomocí ručních nebo automatických strojů a přepraveny do skladu ke skladování nebo k odeslání zákazníkům.
Poté, co skleněná deska opustí žíhací pec, je skleněná deska plně tvarována a přesunuta do chladicí oblasti, aby se dále snižovala teplota.