Дмитрий Александрович
Задать вопрос:
8 (812) 320-80-44
Стеклопакеты. Виды стекол
Тянутое стекло
Тянутое стекло - это стекло, изготовленное методом вертикального вытягивания (ВВС). По сравнению с термополированным стеклом оно характеризуется относительно низким качеством поверхностей и большими оптическими искажениями. Вертикальное вытягивание стекла (ВВС) - это устаревшая группа методов формования листового стекла, суть которых состоит в том, что из выработочной части стекловаренной печи вязкая стекломасса, интенсивно охлаждаемая при помощи холодильников, постепенно оттягивается специальными машинами в виде непрерывной ленты. По виду узла формования различают лодочное и безлодочное вытягивание. При лодочном способе вертикального вытягивания стекла (ЛВВС) используется специальное формообразующее тело - лодочка, представляющая собой прямоугольный брус из огнеупорного материала, имеющий сквозной продольный вырез - щель. При принудительном погружении лодочки в стекломассу последняя выдавливается над ней в виде луковицы, из которой непрерывно оттягивается лента стекла при помощи системы вращающихся валков вытяжной машины (валки взаимодействуют уже с затвердевшей лентой). Для интенсификации охлаждения и твердения ленты по обе стороны от нее устанавливают водяные холодильники. Недостатком данного способа является невысокое качество поверхности ленты стекла, обусловленное образованием продольной полосности, зависящей от состояния щели лодочки. Безлодочное вертикальное вытягивание стекла (БВВС) осуществляется непосредственно со свободной поверхности стекломассы в результате оптимального регулирования ее вязкости (с целью образования луковицы) путем экранирования узла формования (зеркала стекла) оградительными устройствами и водяными холодильниками. При этом для формования и удерживания бортов ленты по ее краям устанавливают по паре бортоформующих роликов принудительного вращения, а в остальном процесс аналогичен лодочному вытягиванию. Этот способ обеспечивает более высокое качество поверхности ленты стекла, чем метод ЛВВС, однако из-за неоднородности химического состава стекломассы, колебаний температуры по поверхности вытягиваемой ленты стекла часто приводит к большим оптическим искажениям в стекле. Методом вертикального вытягивания изготавливают бесцветное и цветное (окрашенное в массе) стекло. Обычная толщина тянутого стекла - от 2 до 12 мм, однако в строительстве рекомендуется применять стекло толщиной не менее 3 мм .
Флоат-стекло
Флоат-стеклом называют листовое стекло, изготовленное методом термического формования на расплаве металла (так называемый флоат-метод). Термополированное стекло характеризуется равномерной толщиной, прекрасным качеством поверхностей, малыми оптическими искажениями.
Метод термического формования на расплаве металла является самым массовым и самым современным способом производства листового стекла.
Суть этого метода состоит в том, что из стекловаренной печи расплавленная стекломасса поступает во флоат-ванну, заполненную расплавом олова и имеющую защитную азото-водородную атмосферу.
Расплав стекломассы свободно растекается по поверхности расплавленного олова и за счет сил тяжести и поверхностного натяжения приобретает форму с чрезвычайно плоскими и параллельными поверхностями. Для получения стекла необходимой толщины производится либо растягивание ленты стекла (для малых толщин), либо ограничение растекания стекломассы (для больших толщин). Как правило, листовое термополированное стекло имеет толщину от 3 до 19 мм. Технически имеется возможность производить стекло толщиной от менее 1 до 25 мм, однако в строительстве рекомендуется применять стекло толщиной не менее 3 мм. Cтекломасса растекается и в виде непрерывной ленты плывет по поверхности расплавленного металла, затем снимается с него и направляется в печь отжига.
В 1952 г. английская фирма "Пилкингтон" начала исследования по получению непрерывной ленты стекла на расплаве металла, в 1959 г. - объявила о разработке нового промышленного процесса и положила начало стремительному росту производства высококачественного стекла.
В 1959 г. в Государственном институте стекла и его Саратовском филиале, начались разработки по созданию независимого флоат-процесса. Одновременно в этом же направлении проводились работы на Украине на заводе "Автостекло" (г. Константиновка), где были впоследствии введены в эксплуатацию три флоат-установки. Первые две линии - ТПС-1500 и ТПС-3000 с шириной ленты соответственно 1500 и 3000 мм - позволяли выпускать полированное стекло толщиной 6-7 мм.
Третья была специализированной линией для производства стекла толщиной от 6 до 20 мм, спроектированной ПКБ Государственного Института Стекла с использованием авторских свидетельств завода "Автостекло".
В 60-х годах во многих странах началась разработка технологического процесса производства листового стекла на основе нового способа формования с применением ванны с расплавленным металлом для огневой полировки поверхности стекла. Использование этого способа предполагало резко улучшить качество стекла по оптическим показателям, повысить производительность установок при одновременном снижении затрат на выработку стекла.
В 1974 г. американская фирма "Пи-Пи-Джи Индастриз" запатентовала свой способ производства флоат-стекла (пат. США 3843346), отличный от способов Пилкингтона и отечественной разработки. Он был реализован на ряде флоат-линий и также признан независимым.
Таким образом, известны три принципиально различающихся флоат-способа производства листового стекла.
1. Способ фирмы "Пилкинггон" - подача стекломассы из стекловаренной печи в ванну расплава осуществляется методом свободного слива по узкому лотку, отстоящему от поверхности олова на некотором расстоянии. Отформованная лента стекла выводится из ванны расплава на первый вал печи отжига (шлаковой камеры) с температурой 600-615 0С и поднимается над выходным порогом (с перегибом ленты), уровень олова в ванне ниже уровня порога на 8-10 мм .
2. Способ двухстадийного формования, разработанный Саратовским филиалом Государственного института стекла, лента стекла выходит из ванны расплава без перегиба на газовоздушную опору (подушку) при температуре более 650 С. При этом уровень олова в ванне выше уровня порога на 2-3 мм, что достигается за счет применения электромагнитных индукторов, также разработанных институтом (авторские свидетельства СССР 248917, 392674). На газовоздушной подушке происходит вторая стадия формования ленты, где она охлаждается. При этом обеспечивается окончательная фиксация ее геометрической формы, после чего лента передается на приемные валы печи отжига. Преимуществом двухстадийного способа формования является возможность передачи ленты стекла на приемные валы печи отжига с более низкой температурой (570-580 С), что ниже на 20-35 С, чем в процессе фирмы "Пилкингтон", и более надежно обеспечивает сохранность нижней поверхности. Что касается процессов восстановления оксидов олова, то поскольку температура олова в выходной части ванны расплава выше примерно на 50 С и составляет около 650 С, процессы восстановления оксидов олова идут интенсивнее, и тем самым повышается качество нижней поверхности ленты стекла.
3. Способ производства флоат-стекла, разработанный фирмой "Пи-Пи-Джи Индастриз", отличается от способов фирмы "Пилкингтон" и Саратовского филиала Государственного института стекла узлом слива стекломассы из стекловаренной печи в ванну расплава. Этот способ предусматривает подачу стекломассы из печи в ванну расплава в виде горизонтального слоя на поверхность расплава металла на том же уровне, что и передаваемый слой. Использование данного способа позволяет вырабатывать ленту стекла без растекания в "лужу", т.е. без нарушения ламинарности слоев подаваемой стекломассы, что обеспечивает получение стекла (как толстых, так и тонких номиналов) с высокими оптическими показателями.
Окрашенное в массе стекло
Окрашенное в массе стекло - это абсорбирующее (солнцезащитное) стекло, при изготовлении которого используются различные вещества для получения желаемого цвета. Оно поглощает больше солнечной энергии и света, чем обычное прозрачное стекло. Применяется при использовании фасадов из стекла, перегородок, окон и дверей.
Низкоэмиссионное стекло ( к-стекло и i-стекло)
К-стекло - это высококачественное флоат-стекло со стойким покрытием и с низкой эмиссией. Покрытие обеспечивает прохождение солнечной энергии в здание, но существенным образом сокращает теплопотери в стеклопакетах. Оно предназначено для сокращения тепловых потерь через окно. Покрытие пропускает солнечную коротковолновую энергию в помещение, по не пропускает наружу длинноволновое тепловое излучение, например, от отопительного прибора. Применяется обычно в качестве внутреннего стекла в стеклопакетах, причем покрытие обращено в сторону межстекольного пространства. Это нагревает внутреннюю поверхность, что уменьшает конденсацию и конвекцию, вызванную разностью температур. Оно может применяться повсюду, где необходимо достичь малого расхода энергии при малой потере тепла. К-стекло может быть закалено и ламинировано.
I-стекло по своим техническим характеристикам превосходит К-стекло. Различие между К-стекло и I-стекло заключается в коэффиценте излучательной способности, а также технологии его получения.
Получение предусматривает нанесение на его поверхность низкоэмиссионных оптических покрытий (на основе оксидов металлов). Эта технология требует использования высоковакуумного оборудования с системой магнетронного распыления. Покрытие толщиной в несколько сотен ангстрем, обладающее свойствами светового фильтра, прозрачно для человеческого глаза, хорошо пропускает солнечный свет и отражает тепловое излучение обратно внутрь помещения.
Использование стеклопакетов с I-стеклом позволяет не только существенно повысить комфорт в помещении, но и добиться снижения энергозатрат. В течение отопительного сезона эффект от окна средних размеров, застекленного стеклопакетом с I-стеклом эквивалентен сжиганию 120 кг жидкого топлива.
Основным недостатком I-стекол является их сравнительно пониженная абразивная стойкость по сравнению с К-стекло , что представляет некоторое неудобство при их транспортировке, но учитывая, что такое покрытие находится внутри стеклопакета, это не сказывается на его эксплуатационных свойствах.
Закаленное стекло - это стекло любого состава, цвета, формы и размеров, подвергнутое специальной закалке путем нагревания и быстрого охлаждения, в результате которой наружные слои стекла приходят в состояние сильного сжатия, а внутренние - в состояние растяжения, образуя систему напряжений в стекле, обеспечивающую его высокую механическую и термическую прочность. При достижении предела прочности закаленное листовое стекло, разрушаясь, распадается на мелкие округленной формы осколки, не имеющие острых режущих граней. Закаленные листовые стекла применяют в тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность при сравнительно небольшом весе, относительно высокая термостойкость и безопасность в случае разрушения. Закаленные листовые стекла производят в основном путем тепловой обработки неполированного и полированного листового стекла, вертикального вытягивания и непрерывного проката. Операции резки, сверления отверстий и обработки кромок листов стекла должны предшествовать закалке, так как закаленные стекла при проведении этих операций распадаются на мелкие осколки. Закаленное стекло: автомобильное стекло - боковые, ветровые и задние стекла; стекло для авиационного триплекса - покровное и силовое; иллюмпнаторное стекло; электрообогре-ваемое стекло - триплекс для остекления электровозов, тепловозов, трамваев, троллейбусов, автомобилей и стекла для зеркал и каминов; стеклянные двери, перегородки, ограждения; светофильтры; стекло для различных приборов и аппаратов; остекление детских учреждений, психиатрических больниц, парников, остекление железнодорожных вагонов, кабин подъемных кранов, тракторов, судов морского и речного флота и других видов транспорта.
Ламинированные стекла
Под общим термином ламинирование понимают изготовление многослойных конструкций из стекла при помощи поливиниловой пленки или специального жидкообразного материала - смолы, а изготовленные таким образом конструкции называют ламинированными стеклами. Ламинированное стекло может состоять из нескольких слоев одинаковых или разных по толщине и типу стекол, которые могут быть прямыми или криволинейными в соответствии с заданной формой. Толщина полученного ламинированного стекла зависит от количества стекол и их толщины, а также от толщины ламинирующих слоев. Наиболее распространенным типом ламинированного стекла, применяемого в оконных и фасадных конструкциях различных классов безопасности, является так называемый триплекс - конструкция из двух стекол и промежуточного ламинирующего слоя. В отдельных случаях возможно наклеивание пленки на стекло с одной стороны - так называемая односторонняя ламинация. Основным достоинством ламинированных многослойных конструкций из стекла является безопасность при разрушении. Поскольку при разрушении осколки стекла остаются "висеть" на эластичной пленке, не возникает опасности образования осколков стекла, способных нанести травму. При помощи ламинирования можно изготавливать конструкции, которые могут служить в качестве стекол, защищающих от взлома и взрывной волны, а также пуленепробиваемых, ударопрочных и огнезащитных стекол. Ламинированные стекла хорошо защищают также и от УФ излучения. При этом необходимо отметить, что ламинирование (в отличие от закалки) не увеличивает механическую прочность. В основе пленочного ламинирования лежит принцип соединения пленки и стекол, предварительно вырезанных по заданному размеру. Отрезанные стекла моются, после чего выполняется операция сборки элемента, если нужно получить прямое стекло. Между заготовками стекол помещается пленка, толщина которой обычно равна 0,38 мм или 0,76 мм. Цветовую гамму ламинированных стекол можно расширить за счет использования как стекол различного цвета, так и различного цвета пленок, используемых для ламинирования. Процесс ламинации является двухстадийным. После операции сборки следует операция предварительного ламинирования - стеклянные элементы подвергаются сжатию, так называемой "холодной правке" в роликовой правильной машине. После этого элемент нагревают до температуры 80-90 °С. Эту окончательную стадию операции ламинирования называют "горячей правкой". Стекла, полученные методом жидкостного ламинирования, отличаются от стекол, заламинированных при помощи пленки, как самим способом производства, так и свойствами, которые приобретает готовое изделие. Среди особенностей, отличающих стекла, полученные жидкостным ламинированием, можно отметить следующие: одно или оба стекла могут иметь шероховатую поверхность; можно использовать низкоэмиссионные стекла с покрытием, тогда как горячее ламинирование с помощью пленки может испортить покрытие; можно использовать очень толстые стекла. Многослойные стекла, полученные с помощью обычного жидкостного ламинирования, мало отличаются с точки зрения пропускания видимого света от обыкновенного прозрачного стекла. За счет добавления пигментов в ламинирующую жидкость можно изготавливать цветные жидкостноламинированные стекла. "Цветной эффект" можно усилить путем совместного использования окрашенных жидкостей для ламинирования со стеклами с зеркальной поверхностью.
Ламинированное стекло триплекс.
Архитектурное стекло, состоящее из двух стекол, между которыми находится защитная пленка, причем все эти элементы прочно склеиваются вместе под действием высокой температуры и давления, образуя единый монолитный лист. Архитектурный триплекс препятствует насильственному вторжению, даже если удары по стеклу наносятся неоднократно; снижается опасность от разлетающихся осколков или падающего стекла (стекло разбивается, но остается в раме); способствует защите помещения от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей (предохраняет мебель, обои и др.); обеспечивает звукоизоляцию (многослойное стекло способно эффективно снижать воздействие нежелательных шумов); разные виды пленки обеспечат любое тонирование стекла. Применяется при остеклении фасадов, слуховых окон, балконов, окон, а также при изготовлении стеклянных столов, аквариумов, стеклянных полов.
Триплекс
Триплекс представляет собой трехслойное изделие, состоящее из двух листов стекла, прочно связанных находящейся между ними прозрачной эластичной прокладкой. Такое сочетание хрупкого материала стекла с эластичным материалом прокладки обеспечивает триплексу свойство безосколочности, т.е. способность изделия не давать отлетающих или отделяющихся осколков при разрушении стекла от ударов или толчков. При ударах - даже значительной силы - все осколки хрупкого растрескавшегося стекла прочно удерживаются на внутренней эластичной прокладке триплекса, сохранившей полностью свою целость, или же получившей лишь разрывы в отдельных местах. Триплекс хорошего качества в целом состоянии трудно отличить по внешнему виду его поля от обыкновенного однослойного или же закаленного стекла.
Стеклопакеты. Виды стекол
