Технологии производства, изготовления и резки стекла

Очень часто мы встречаем довольно интересную картину: получение превосходных изделий из самых простых материалов. Держа в руке бокал, многие даже не догадываются, что основной его составляющей при производстве является песок. Только это не обычный песок, который мы видим ежедневно у себя под ногами, а кварцевый. Его отличием служит наличие большого количества такого вещества, как SiO2.

Технология производства стекла

Для того, чтобы произвести изделие из стекла, которое смогло бы отвечать всем требованиям самых взыскательных покупателей, наличие одного кварцевого песка недостаточно. И в этот момент подключается техотдел производства, где изготавливают стекло. Профессионалы своего дела составляют рецепт смеси материалов, которые используются для варки стекла. При правильно подобранной пропорции ингредиентов получается высококачественная стекломасса.

Изготовление стекла и различных изделий из данного материала в последние годы стремительно набирает обороты. Связанно это с большим спросом потребителей. Без стекла сейчас трудно представить нынешний мир. Оно используется повсюду.

Технология производства стекла от самого начала и до появления конечного продукта состоит из больших инвестиций и досконального знания химических формул самого изготовления. Для больших компаний это основополагающие требования.

Как получают стекло?

Получить данный материал можно при помощи двух способов:

  • Фурко.
  • Флоат.

Технология стекла по методу «Фурко» основана на прокатывании горячей стекломассы через специально предназначенные валики. Затем смесь транспортируется в камеру охлаждения. Тут осуществляется разделение ее на листы.

Технология изготовления стекла «Флоат» методом подразумевает под собой поступление стекломассы в виде ленты в охлаждающий расплав с оловом. Нижняя поверхность при этом получается идеально гладкой. А поверхностное натяжение делает верхнюю поверхность ровной. Затем стекломасса проходит стадию охлаждения. В связи с тем, что на данном этапе стекло охлаждается неравномерно, возникают напряжения. Они существенно снижают механическую прочность данного материала. Для устранения этого, стекло подвергается термическому отжигу.

Данная технология лежит в основе всего современного производства стекла. Обусловлено это тем, что такой метод имеет неоспоримые преимущества:

  • высокая производительность;
  • идеально гладкая поверхность;
  • минимальные оптические дефекты;
  • минимизация оптических искажений готовой продукции;
  • отсутствие дополнительной обработки стекла;
  • декоративное оформление.

Стекло представляет собой жидкость, которая находится в твердом состоянии при температуре окружающей нас среды Земли. Эти аморфные тела поучаются в процессе охлаждения расплавов, которые имеют разный химический состав и обладают особенностями твердых тел.

Какие ингредиенты используются?

Базовое сырье для получения стекла и изделий из него – это кварцевый песок, сульфат натрия либо сода, мел или известняк, доломит и пегматит. Помимо данных материалов, в состав шихты, в зависимости, какая технология производства стекла используется, добавляют кислотные и стеклообразующие окислы, а также другие связующие компоненты, которые способны придать стеклу определенные особенности. К данным ингредиентам относятся:

  • осветлители (трехокись мышьяка, селитра);
  • красители (медь, кобальт, окислы железа, марганец и хром).

Технология варки стекломассы

Технология стекла на данном этапе состоит из приготовления шихты, варки и охлаждения стеклянных изделий. Вам достаточно совсем немного изменить технологию, как стекломасса получит совсем другое строение. Оно может стать плотнее, волокнисто либо ячеисто.

Технология изготовления стекла позволяет вам изменять химический состав стекломассы. Такими манипуляциями вы можете корректировать:

  • прочность стекла;
  • теплофизические и диэлектрические характеристики;
  • способность пропускать или поглощать ультрафиолетовые лучи.

К примеру, боросиликатное стекло, в котором отсутствуют щелочи, широко используется для изготовления арматуры из бетона, а также других химически устойчивых труб из стекла. Отличается данный материал высокой механической прочностью, низким уровнем линейного расширения и химической стойкостью.

Технология производства стекломассы предполагает использование материалов в следующем пропорциональном соотношении: 70% песка, 30% соды и извести. Вдобавок к этому могут быть использованы красители, поташ, оксид свинца и др. Все компоненты необходимо очень тщательно перемешать до получения однородного состава. Затем смесь засыпается в печь, где происходит ее расплавление и варение при температуре 1450-1550 °С. После получения качественной стекломассы она быстро охлаждается, чтобы не было кристаллизации. Затем стекло нарезают на листы необходимого размера.

Обязательным этапом при изготовлении стекла является проверка качества. Выполняется она автоматически при помощи лазерных лучей. Они контролируют непрерывность стекла, наличие трещин, проверяют заданную толщину, наличие пузырьков, пятен соды и т.д. Все обнаруженные дефекты отмечаются и затем на стадии порезки вырезаются.

Современные типы стекла

Современные технологии производства позволяют получить высококачественные многочисленные виды стекла, которые нашли свое применение в многочисленных отраслях. Различают следующие типы стекла:

  • кварцевое;
  • известковое;
  • свинцовое;
  • энергосберегающее;
  • армированное;
  • солнцезащитное;
  • гнутое;
  • листовое;
  • бронированное;
  • медицинское;
  • акриловое;
  • силикатное;
  • кварцевое;
  • оптическое.

Технология обработки стекла

Изготовление кромки фигурной кромки, полировка, шлифовка, просверливание отверстий, склейка стекла по уникальной технологии и другие операции со стеклом – это переход на совершенно иной уровень оформления вашего интерьера.

Современная технология обработки стекла позволяет увеличить область его использования. Вы сможете применять данный материал в качестве витрин, дизайна мебели, дверей, перегородок, полок и т.д. Потребительские свойства стекла совершенствуются каждый день. Это приводит к выдвижению все новых и новых требований к методам его обработки.

Для того, чтобы стекло не причинило травму, его края шлифуют. Обработка кромок позволит создать индивидуальную деталь интерьера. Существует несколько видов такой обработки:

  • Фаска – шлифовка кромки стекла под углом в 45 градусов. Это самая распространенная операция.
  • Фацет. В данном случае верхняя кромка стекла снимается до половины или трети. Все зависит от толщины изделия. Кромка такого стекла становится более выразительной. Ширина среза может доходить до 40 миллиметров. Внешний вид такого участка становится матовым, если его отшлифовать, и прозрачным – при полировке. Это самый трудоемкий и декоративный процесс.
  • Карандаш. Кромка стекла снимается на 1-3 миллиметра.

Полирование, притупление и шлифование кромки сделает края стекла безопасными и ровными.

При помощи такой обработки, как фьюзинг (термическое соединение), вы сможете объединить несколько изделий из стекла. После нагревания данного материала до определенной температуры оно размягчается, и детали спекаются между собой. При этом их форма остается неизменной. С помощью фьюзинга можно добиться невероятных декоративных эффектов для витражного стекла.

Моллирование. Это еще один вид обработки стекла. Технология данной обработки заключается в придании листу необходимой формы. Для этого стекло нагревается до размягчения. Получают рельеф путем укладки стекла на конструкцию необходимой формы, после чего его обжигают в несколько этапов. Также, выполняется закалка стекла, чтобы оно было прочным, безопасным и термостойким. Применяют эту технологию для создания вставок из данного материала и изготовления габаритных деталей. Такая обработка довольно дорогостоящая, но очень эффективная и пользуется существенной популярностью.

Технология химического травления основана на взаимодействии паров плавиковой кислоты с поверхностью стекла. Благодаря травлению удается получить матовый и прозрачный рисунок, который может иметь разную глубину. Используют такую технологию для декорирования дорогостоящих высокохудожественных изделий из стекла.

Сверление. Данная технология позволяет получить в стекле отверстия любого диаметра. Во время сверления режущая часть сверла постоянно охлаждается при помощи воды. Сверлить стекло необходимо на больших оборотах, с минимальным давлением на поверхность и с двух сторон. В связи с тем, что во время сверления образуются микротрещины, необходимо производить последующую раззенковку отверстия. Выполняется такая операция при помощи сверла с алмазным напылением.

Технология резки стекла

Резка стекла – это довольно непростой процесс, но он самый популярный среди всех технологических операций с данным материалом. Чаще всего нам приходится резать стекло при обычной его замене в окне либо двери. Это самая распространенная потребность заказчиков в нынешнее время.

В связи с тем, что стекло обладает своеобразной структурой и отличается хрупкостью при непрофессиональном обращении с ним. Оно крошится, образовываются сколы, трещины. Подгонка стекла под нужные размеры вызывает огромные трудности, если не знать технологию резки. Ведь еще совсем недавно многим профессиональным мастерам был известен только лишь один метод резки стекла при помощи алмазного стеклореза. После этого процесса следовал механический надлом стекла, который не всегда был эффективным и даже небезопасным. Современные технологии внесли свои коррективы и существенно упростили данную операцию.

Данный вид операции можно встретить во многих отраслях промышленности: от остекления зданий и сооружений до отделки коттеджей. Для дизайнеров интерьера резка стекла открыла широкие горизонты творчества.

Для получения высокой точности готовой продукции, используются специальные шаблоны. Технология резки стекла подразумевает порезку данного материала, так как при попытке полного разрезания стекла, оно просто распадется на мелкие частички. Во избежание этого, на поверхности прочерчиваются неглубокие царапины, соответствующие контуру готовой продукции. Стекло не имеет кристаллической решетки, и при механическом воздействии на него оно ломается по произвольной технологии. Данные надрезы способствуют правильному разлому, именно в этом месте.

При резке стекла большое значение имеет:

  • диаметр инструмента, который осуществляет резку;
  • скорость данной операции;
  • угол заточки кромки реза;
  • давление резца на поверхность стекла.

Соблюдая правильную технологию выполнения каждой операции, можно осуществить максимально простое и очень аккуратное разрезание листа стекла.

При помощи гидроабразивной резки стекла можно разрезать любую конструкцию данного материала, например, многослойное армированное стекло. Применяется такая технология на многих крупных предприятиях, которые производят стекло. С помощью тонкой линии реза можно создавать потрясающие декоративные изделия, которые будут иметь «хитроумное очертание». Благодаря высокоточному оборудованию теперь можно изготовить то, что раньше делалось только лишь вручную. Любой чертеж, фотография или рисунок вводится в компьютер установки, и через несколько минут на выходе вы уже сможете наблюдать готовое изделие. Благодаря компьютерной системе оборудования можно получить максимальную точность выполнения данной операции.

Фигурная резка. Не всегда нам нужно ровно отрезать стекло. Зачастую возникает потребность в получении изделия нестандартной формы с интересным и необычным дизайном. В таких случаях применяется фигурная резка. Такие изделия все чаще используются для остекления различных строительных конструкций. Технология резки стекла данного типа обязывает наличие специального оборудования.

Технология матирования стекла

Обычное стекло – это очень просто. Хочется как-то оживить интерьер, добавив ему ярких красок и оригинальности. Сделать это можно при помощи нанесения рисунка, применяя технологию матирования.

Технология матирования стекла создает на нем такой узор, который долговечен, его нельзя ничем стереть, смыть. Данный метод позволяет нанести логотип, подпись, любое пожелание или же просто красивую картинку.

Существуют следующие способы матирования:

  • химический;
  • механическая обработка;
  • нанесение обжиговых матовых покрытий;
  • лакокрасочное покрытие.

Технология матирования химическим методом

Имеется огромное количество химических растворов для матового травления стекла, в которые входит плавкая кислота. Данный способ позволяет получить самый высококачественный рисунок, по сравнению с другими технологиями. В связи с этим, он пользуется огромной популярностью.

Механическая обработка

К данному методу относится: гравировка, шлифовка, пескоструйная обработка, гранение. Каждый из них основан на воздействии на поверхность стекла абразивных материалов.

Обжиговое покрытие

Данная технология основана на нанесении матового слоя изображения и последующий обжиг в печи. В данном случае поверхность получается не сильно гладкой, в отличие от обычного травления.

Лакокрасочное покрытие

Матирование стеклянной поверхности данным способом подразумевает покрытие полупрозрачными органическими лаками, красками и полиуретаном. Такая технология на много проще пескоструйной обработки.

Помимо этого, можно получить высококачественное и красивое изображение на стекле при помощи лазерной обработки. Встречается и плазменное напыление металлов. Тут расплавленные металлические микрокапли разогревают поверхность стекла при соприкосновении с ним. Такой термический удар приводит к появлению микротрещин и сколов. С их помощью и формируются матовые области узора. Но такая технология не сильно популярна из-за ее сложности и высокой стоимости сопутствующего оборудования с ингредиентами.

В домашних условиях можно осуществлять матирование мелких изделий при помощи специального спрея или жидкости.

Положительные особенности матирования:

  • без каких-либо красок вы сможете создать на стекле или зеркале матовый рисунок любой сложности и геометрии;
  • такая обработанная поверхность стекла пропускает достаточное количество света и создает загадочный интерьер.

На масштабной выставке стекольной промышленности, которая состоится уже этим летом в ЦВК «Экспоцентр» вы сможете более детально ознакомиться со всеми технологиями производства стекла, матирования, резки и т.д. В большом павильоне будет представлено оборудование и продукция от сотни иностранных компаний: Италии, Германии, Франции, Австрии, Белоруссии, Болгарии, Венгрии и многих других.


Читайте другие наши статьи:

Все об обработке стекла
Декорирование стекла
Закалка стекла