Lasipinnoitteet
Lasipinnoitteet
Koska lasimassan peruskoostumuksen muuttaminen massavärjättyjen lasien tuottamiseksi on hidas ja suuren mittakaavan prosessi, muunnellut ominaisuudet luodaan kirkkaaseen peruslasiin pintapinnoitteilla, jotka levitetään suoraan lasilinjalla tai sen jälkeen.
Off-line-pinnoitteet
Off-line-pinnoitteet lisätään yksittäisiin lasiruutuihin sen jälkeen, kun lasi on valmistettu ja leikattu.
Pinnoitteiden kiinnittäminen upottamalla lasiruudut kemiallisiin liuoksiin, kuivaamalla ja polttamalla tai höyrystämällä metalleja lasin pintaan tyhjiössä on ollut tunnettua jo useiden vuosien ajan. Viime vuosikymmenen aikana magnetronisputterointi on kuitenkin noussut merkittävimpään asemaan.
Tällä menetelmällä voidaan valmistaa laaja valikoima väriltään, heijastavuudeltaan ja lämpöteknisiltä ominaisuuksiltaan erilaisia pinnoitteita. Magnetronisputteroinnissa sputteroitava materiaali kytketään 500 voltin sähkövirtapiirin katodiksi.
Off-line-pinnoituksessa käytetään menetelmää, joka tunnetaan nimellä sputterointi tai fysikaalinen kaasufaasipinnoitus (Physical Vapour Deposition, PVD). Siinä kohdemateriaalin atomeja irrotetaan argonionien fyysisten iskujen avulla ja sputteroidaan lasisubstraatin pintaan.
Prosessi edellyttää syvätyhjiöympäristöä, jossa paine on vain noin miljardisosa normaalista ilmanpaineesta, minkä vuoksi se on suoritettava tyhjiökammiossa eli pinnoituslaitteistossa. Tämä varmistaa sen, että irronneet atomit pääsevät lasisubstraatille törmäämättä ilmamolekyyleihin, jotka voisivat muuttaa niiden suuntaa.
Kammioon johdettu argonkaasu muodostaa hohtopurkausplasman, kun katodina toimivaan kohdemateriaaliin kytketään korkea negatiivinen jännite. Positiiviset argonionit (jotka ovat luovuttaneet osan elektroneistaan plasman vapaaseen elektronipilveen) vetäytyvät kohti negatiivista katodia ja iskeytyvät siihen suurella voimalla. Tämä saa kohdemateriaalin atomit irtoamaan ja kerääntymään alla olevalle substraatille, mihin ne tiivistyvät ohueksi kalvoksi. Magneetteja tarvitaan myös pitämään plasma kohdemateriaalin yläpuolella ja ylläpitämään prosessia.
Sputterointiprosessi mahdollistaa kalvon paksuuden tarkan hallinnan, sillä pinnoitusnopeutta voidaan säätää muuttamalla kohdemateriaalin jännitettä.
Jopa 6000 mm x 3210 mm:n (jumbo-koko) kokoisia lasiruutuja voidaan pinnoittaa, ja tuotantonopeus on noin yksi ruutu minuutissa. Sputteroinnissa voidaan käyttää monenlaisia materiaaleja, kuten alkuainemetalleja, metalliseoksia tai keramiikkaa (tyypillisesti metallin ja hapen tai typen yhdisteitä), kunhan ne ovat edes jossain määrin sähköä johtavia eivätkä magneettisia. Metalleja voidaan sputteroida myös ympäristössä, joka sisältää vakiona käytettävän argonin lisäksi happea tai typpeä. Tällöin lasisubstraatin pinnalle muodostuu joko metallioksidia tai -nitridiä.
Useista materiaaleista koostuvia pinnoitekerrostumia voidaan rakentaa lasin yhden ajokerran aikana peräkkäisten katodien alla. Koko kalvon tarkka rakenne määräytyy sen mukaan, mihin tarkoitukseen lasia on tarkoitus käyttää.
Saatavilla on laaja valikoima erilaisia pinnoitettuja lasituotteita asiakkaiden tarpeisiin. Pinnoitetun tuotteen ominaisuuksia, kuten valonläpäisyä, g-arvoa tai väriä, voidaan muokata säätämällä kerrostuman eri osien paksuutta. Sputteroitu lasi sopii moniin eri käyttökohteisiin, ja sitä voidaan käyttää eristyslasielementeissä tai laminoidussa lasissa. Pinnoite on saatavilla tarpeen mukaan karkaistavana, karkaisemattomana (hehkutettuna) tai ns. single stock -versiona. Teemme jatkuvasti aktiivista tutkimus- ja kehitystyötä tällä alalla pitääksemme sputteroidut pinnoitteemme alan huipputasolla ja varmistaaksemme, että pystymme vastaamaan asiakkaidemme tarpeisiin myös tulevaisuudessa.
On-line-pinnoitteet
On-line-muokkaukset tehdään lasin ollessa kuumaa ja yhä jäähdytysuunissa. Niitä voidaan edelleen pitää perustuotteina, ja niiden koko- ja toleranssirajoitukset ovat samankaltaiset kuin kirkkaalla float-lasilla.
Pintapinnoitteita, jotka on tarkoitettu joko auringonsuojaukseen tai emissiivisyyden alentamiseen (ominaisuus, joka parantaa lämmöneristystä), kutsutaan pyrolyyttisiksi pinnoitteiksi, sillä ne levitetään yleensä kuuman lasin pintaan sen kulkiessa jäähdytysuunin läpi. Menetelmä perustuu lasille suihkutettavien kaasujen, nesteiden tai jauheiden lämpöhajoamiseen, jolloin muodostuu lasin pintaan kiinni sulautuva metallioksidikerros.
On-line-pinnoitteiden etuna off-line-pinnoitteisiin nähden on niiden kovuus ja kestävyys, ja ne soveltuvat hyvin taivutukseen ja karkaisuun. Niiden värivalikoima on kuitenkin tyypillisesti rajallisempi.
Dielektriset pinnoitteet
Metallipinnoitteiden käytöstä saatava suorituskykyalue on rajallinen levitettävän pinnoitteen paksuuden vuoksi. Interfenssi-ilmiöitä tuottavien dielektristen pinnoitteiden käyttö mahdollistaa suuremman valonläpäisyn ja paremman selektiivisyyden; myös värivalikoima on laajempi.
Pinnoitetun lasin enimmäiskoot riippuvat eri tuotantolaitoksista, ja tiedot on syytä tarkistaa valmistajan aineistoista.
Useimpia off-line-pinnoitettuja laseja ei ole mahdollista karkaista tai taivuttaa; tällaiset työvaiheet on tehtävä ennen pinnoitusta. Pinnoitteita on mahdollista yhdistää eristyslaseissa ja laminoiduissa tuotteissa.