Plavené sklo a válcované sklo
Plavené sklo
Ploché sklo se vyrábí plavacím procesem, který v roce 1952 vynalezl sir Alastair Pilkington. Tento proces umožňuje výrobu čirého, tónovaného a povlakovaného skla pro budovy a čirého a tónovaného skla pro vozidla.
Po celém světě existuje přibližně 260 závodů na výrobu plaveného skla s kombinovanou produkcí přibližně 800 000 tun skla týdně. Závod, který pracuje nepřetržitě 11–15 let, vyrobí ročně přibližně 6 000 kilometrů skla o tloušťce od 0,4 mm do 25 mm a šířce až 3 metry.
Plavená linka může být dlouhá téměř půl kilometru. Na jednom konci vstupují suroviny a z druhého konce vycházejí skleněné desky, přesně nařezané dle specifikace, rychlostí až 6 000 tun týdně. Mezi nimi se nachází šest vysoce integrovaných fází.
Tavení a rafinace
Jemnozrnné ingredience, pečlivě kontrolované z hlediska kvality, se smíchají do směsi, která proudí do pece zahřáté na 1500 °C.
Plavené sklo dnes vyrábí sklo téměř optické kvality. V peci probíhá v 2 000 tunách roztaveného skla několik procesů – tavení, rafinace a homogenizace. Probíhají v oddělených zónách ve složitém toku skla poháněném vysokými teplotami, jak ukazuje diagram. Výsledkem je nepřetržitý proces tavení, trvající až 50 hodin, který plynule a nepřetržitě dodává sklo o teplotě 1 100 °C, bez vměstků a bublin, do plavené lázně. Proces tavení je klíčem ke kvalitě skla a složení lze upravit tak, aby se změnily vlastnosti hotového výrobku.
Plovoucí koupel
Sklo z tavicí pece jemně teče přes žáruvzdornou hubici na zrcadlový povrch roztaveného cínu, počínaje při 1 100 °C a opouští plovoucí lázeň jako pevný pás při 600 °C.
Princip plaveného skla se od 50. let 20. století nezměnil, ale samotný produkt se dramaticky změnil: od jedné rovnovážné tloušťky 6,8 mm k rozsahu od submilimetru do 25 mm; od proužku často poskvrněného vměstky, bublinami a pruhy k téměř optické dokonalosti. Plavené sklo dodává tomu, co je známé jako ohnivá úprava, lesk nového porcelánu.
Žíhání, kontrola a řezání na zakázku
● Žíhání
Navzdory klidu, s nímž se plavené sklo tvoří, se v pásu při jeho ochlazování vyvíjí značné napětí. Příliš velké napětí a sklo se pod řezačkou rozbije. Obrázek ukazuje napětí skrz pás, které je patrné v polarizovaném světle. Pro zmírnění tohoto napětí se pás tepelně zpracovává v dlouhé peci zvané lehr. Teploty jsou pečlivě kontrolovány podél i napříč pásem.
●Inspekce
Proces plavení skla je známý pro výrobu dokonale plochého skla bez vad. Aby však byla zajištěna nejvyšší kvalita, probíhá kontrola v každé fázi. Občas se během rafinace neodstraní bublina, zrnko písku se odmítá roztavit, nebo se chvění cínu vlní ve skleněném pásu. Automatizovaná online kontrola dělá dvě věci. Odhaluje procesní chyby před rafinací, které lze opravit, což umožňuje počítačům v následných fázích výroby navádět řezačky k vadám. Technologie kontroly nyní umožňuje provádět více než 100 milionů měření za sekundu na pásu a lokalizovat vady, které by pouhým okem nebyly schopny vidět.
Data pohánějí „inteligentní“ řezací stroje, což dále zlepšuje kvalitu produktů pro zákazníka.
●Řezání na zakázku
Diamantové kotouče ořezávají okraje – namáhané hrany – a stříhají pásku na velikost určenou počítačem. Plavené sklo se prodává na metry čtvereční. Počítače převádějí požadavky zákazníků do vzorů řezů navržených tak, aby se minimalizoval odpad.
Válcované sklo
Válcovací proces se používá k výrobě skla pro solární panely, vzorovaného plochého skla a drátěného skla. Mezi vodou chlazené válce se nalévá nepřetržitý proud roztaveného skla.
Válcované sklo se stále častěji používá ve fotovoltaických modulech a tepelných kolektorech kvůli své vyšší propustnosti. Mezi válcovaným a plaveným sklem je malý cenový rozdíl.
Válcované sklo je zvláštní díky své makroskopické struktuře. Čím vyšší je propustnost, tím lepší je, a dnes vysoce výkonné válcované sklo s nízkým obsahem železa dosahuje propustnosti obvykle 91 %.
Je také možné zavést na povrch skla povrchovou strukturu. Různé povrchové struktury se volí v závislosti na zamýšlené aplikaci.
V aplikacích fotovoltaiky se často používá otřepaná povrchová struktura ke zvýšení adhezní pevnosti mezi EVA a sklem. Strukturované sklo se používá jak ve fotovoltaických, tak i v termosolárních aplikacích.
Vzorované sklo se vyrábí v jednoprůchodovém procesu, při kterém sklo proudí k válcům při teplotě asi 1050 °C. Spodní válec z litiny nebo nerezové oceli je vyryt negativem vzoru; horní válec je hladký. Tloušťka se řídí nastavením mezery mezi válci. Pás opouští válce při teplotě asi 850 °C a je přes řadu vodou chlazených ocelových válců nesen do žíhací pece. Po žíhání se sklo nařeže na požadovanou velikost.
Drátěné sklo se vyrábí dvouprůchodovým procesem. Proces využívá dva nezávisle poháněné páry vodou chlazených tvarovacích válců, z nichž každý je napájen samostatným proudem roztaveného skla ze společné tavicí pece. První pár válců vytváří souvislý pás skla o poloviční tloušťce konečného výrobku. Ten je překryt drátěným pletivem. Poté se přidá druhý přísun skla, kterým se získá pás o stejné tloušťce jako první, a s drátěným pletivem „vloženým do sendviče“ pás prochází druhým párem válců, které tvoří finální pás drátěného skla. Po žíhání se pás stříhá speciálními řezacími a zacvakávacími zařízeními.