Флоат-процес крок за кроком
Флоат-процес крок за кроком
Спостерігайте, як розгортається магія цього наукоємного процесу, що проходить у кілька етапів на флоат-лінії довжиною майже пів кілометра. Сировина подається з одного кінця. З іншого — виходять листи скла, точно нарізані відповідно до специфікацій, обсягом до 6000 тонн на тиждень. Між ними пролягають шість високоінтегрованих етапів.
Етап 1: Плавлення та освітлення
Дрібнозернисті інгредієнти, що проходять ретельний контроль якості, змішуються для утворення шихти, яка суцільним шаром лягає на розплавлену скломасу при температурі 1500 °C у плавильній печі.
Флоат-процес дозволяє отримувати скло майже оптичної якості. Кілька процесів — плавлення, освітлення, гомогенізація — відбуваються одночасно у 2000 тоннах розплавленого скла в печі. Вони протікають в окремих зонах у складному потоці скломаси, що утворюється під дією високих температур. Усе це складається в безперервний процес плавлення, який триває до 50 годин, у результаті якого скло температурою 1100 °C, без включень та бульбашок, плавно й безперервно подається до флоат-ванни. Процес плавлення є ключовим для якості скла; водночас хімічний склад можна змінювати, щоб впливати на властивості готової продукції.
Флоат-процес
Етап 2: Флоат-ванна
Скло з плавильної печі плавно стікає через вогнетривкий лоток на дзеркальну поверхню розплавленого олова за температури 1100 °C і виходить із флоат-ванни у вигляді твердої стрічки за температури 600 °C.
Принцип виробництва флоат-скла залишається незмінним з 1950-х років. Однак сам продукт кардинально змінився: від єдиної рівноважної товщини 6,8 мм до діапазону від часток міліметра до 25 мм; від стрічки, часто зіпсованої включеннями, бульбашками та смугами, до майже оптичної досконалості. Флоат-процес забезпечує так зване вогневе полірування — блиск, характерний для нової порцеляни.
Етап 3: Нанесення покриття
Покриття, що суттєво змінюють оптичні властивості, можуть наноситися на скляну стрічку, що охолоджується, за допомогою передової високотемпературної технології.
Хімічне осадження покриттів з газової фази (CVD) на потоковій лінії є найзначнішим досягненням у флоат-процесі з моменту його винаходу. Технологія CVD дозволяє наносити різноманітні покриття товщиною менше мікрона, наприклад, для відбиття хвиль видимого та інфрачервоного спектрів. Кілька шарів покриття можна нанести за ті кілька секунд, поки скляна стрічка проходить під установками для нанесення. Подальший розвиток процесу CVD цілком може замінити зміну складу як основний спосіб варіювання оптичних властивостей флоат-скла.
Флоат-процес
Етап 4: Відпал
Незважаючи на спокійний процес формування флоат-скла, під час охолодження у скляній стрічці виникають значні внутрішні напруження.
Якщо ці напруження занадто високі, скло може розбитися під різцем. Для зняття напружень стрічка проходить термічну обробку в довгій печі, яка називається лером. Температура ретельно контролюється як уздовж, так і впоперек стрічки. Компанія Pilkington розробила технологію, яка автоматично передає дані про рівень напружень у склі для регулювання температури в лері.
Етап 5: Контроль якості
Флоат-процес відомий тим, що дозволяє виготовляти ідеально рівне скло без дефектів. Проте для забезпечення найвищої якості перевірка здійснюється на кожному етапі.
Іноді під час процесу освітлення не видаляється бульбашка, не розплавляється піщинка, або ж коливання олова утворюють хвилястість на скляній стрічці. Автоматизований контроль на виробничій лінії виконує дві функції. По-перше, він виявляє технологічні дефекти на попередніх етапах, що дозволяє їх вчасно усунути. По-друге, він дозволяє комп'ютерним системам на наступних етапах направляти різці в обхід недоліків. Дефекти призводять до утворення відходів, тоді як клієнти постійно вимагають бездоганної якості. Сучасні технології контролю дозволяють здійснювати понад 100 мільйонів вимірювань за секунду по всій ширині стрічки, виявляючи дефекти, непомітні для неозброєного ока. Отримані дані керують «розумними» системами різання, додатково підвищуючи якість продукції для клієнта.
Флоат-процес
Етап 6: Різання на замовлення
Алмазні ролики обрізають бокову кромку — краї з внутрішньою напругою — та розрізають скляну стрічку відповідно до заданих комп'ютером розмірів.
Флоат-скло продається за квадратний метр. Комп'ютери перетворюють вимоги замовників на схеми розкрою, оптимізовані для мінімізації відходів. Дедалі частіше електронні системи інтегрують роботу виробничих підприємств із портфелем замовлень.