Floatprocessen steg för steg
Floatprocessen steg för steg
Se magin i denna vetenskapsbaserade process ta form i en serie steg på en floatlinje som kan vara närmare en halv kilometer lång. Råmaterial matas in i den ena änden. Ur den andra kommer glasskivor ut, exakt tillskurna enligt specifikation, i en takt av upp till 6 000 ton i veckan. Däremellan ligger sex högintegrerade steg.
Stage 1: Smältning och luttring
Finkorniga ingredienser med noga kontrollerad kvalitet blandas för att skapa en mäng [glasblandning], som flyter ut som ett täcke över det smälta glaset vid 1 500 °C i smältugnen.
Floatprocessen ger glas av nästintill optisk kvalitet. Flera processer – smältning, luttring och homogenisering – sker samtidigt i de 2 000 ton smält glas som finns i ugnen. Dessa äger rum i separata zoner i ett komplext glasflöde som drivs av höga temperaturer. Sammantaget utgör detta en kontinuerlig smältprocess som varar i upp till 50 timmar, vilken levererar glas vid 1 100 °C – fritt från inneslutningar och bubblor – jämnt och kontinuerligt in i floatbadet. Smältprocessen är avgörande för glasets kvalitet, och sammansättningen kan modifieras för att förändra slutproduktens egenskaper.
Floatprocessen
Steg 2: Floatbad
Glaset från smältugnen flyter mjukt över en eldfast tappränna ut på den spegelblanka ytan av smält tenn. Det har en temperatur på 1 100 °C i början och lämnar floatbadet som ett fast glasband vid 600 °C.
Principen för floatglas är oförändrad sedan 1950-talet. Men produkten har förändrats dramatiskt: från en enda jämviktstjocklek på 6,8 mm till ett spann från under en millimeter upp till 25 mm; från ett glasband som ofta drogs med inneslutningar, bubblor och strior [ränder], till nästintill optisk perfektion. Floatprocessen ger det som kallas en eldpolerad yta, med samma lyster som nytt porslin.
Steg 3: Beläggning
Beläggningar som i grunden förändrar de optiska egenskaperna kan appliceras på det svalnande glasbandet med hjälp av avancerad högtemperaturteknik.
Kemisk ångavskiljning (CVD) av beläggningar on-line är det mest betydande framsteget inom floatprocessen sedan den uppfanns. CVD kan användas för att applicera en mängd olika beläggningar, mindre än en mikrometer tjocka, för att till exempel reflektera synliga och infraröda våglängder. Flera skikt kan appliceras under de få sekunder som finns tillgängliga när glasbandet passerar under beläggningsutrustningen. Den fortsatta utvecklingen av CVD-processen kan mycket väl komma att ersätta förändringar i glasets sammansättning som det huvudsakliga sättet att variera floatglasets optiska egenskaper.
Floatprocessen
Steg 4: Avspänning
Trots det lugn varmed floatglas formas, uppstår betydande spänningar i glasbandet när det svalnar.
För stora spänningar leder till att glaset spricker under skärverktyget. För att frigöra dessa spänningar genomgår glasbandet en värmebehandling i en lång ugn som kallas kylugn. Temperaturerna kontrolleras noggrant både längs med och tvärs över glasbandet. Pilkington har utvecklat en teknik som automatiskt återkopplar glasets spänningsnivåer för att styra temperaturerna i kylugnen.
Steg 5: Inspektion
Floatprocessen är känd för att producera ett helt plant och felfritt glas. Men för att säkerställa högsta möjliga kvalitet sker inspektion i varje steg.
Ibland försvinner inte en bubbla under luttringen, ett sandkorn vägrar att smälta, eller så skapar en vibration i tennet små vågor i glasbandet. Automatiserad on-line-inspektion fyller två viktiga syften. Dels avslöjar den processfel tidigare i produktionslinjen så att de kan åtgärdas, dels gör den det möjligt för datorer längre fram i kedjan att styra skärverktygen runt defekterna. Defekter innebär svinn, samtidigt som kunderna ställer ständigt högre krav på perfektion. Dagens inspektionsteknik möjliggör över 100 miljoner mätningar per sekund tvärs över glasbandet, och lokaliserar fel som blotta ögat inte skulle kunna upptäcka. Dessa data styr "intelligenta" skärverktyg, vilket ytterligare förbättrar produktens kvalitet för kunden.
Floatprocessen
Steg 6: Skärning efter beställning
Diamanttrissor skär bort råkanterna – de spänningsfyllda ytterkanterna – och skär glasbandet till de mått som anges av datorn.
Floatglas säljs per kvadratmeter. Datorer omvandlar kundernas krav till skärmönster som är utformade för att minimera svinnet. I allt högre grad integreras produktionsanläggningarnas drift med orderstocken via elektroniska system.