Современные технологии производства стекла

Содержание статьи

  1. Сырье для производства стекла
  2. Технология изготовления
  3. Производство разных видов стекла и зеркал

Стекло является одним из наиболее распространенных материалов, используемых в строительстве и других отраслях. Практически всем известно, что получают его из песка, но сама процедура при этом хорошо понятна только тем, кто непосредственно с ней сталкивается. Для остальных же изготовление стекла является совершенно незнакомым делом.

Чтобы устранить этот пробел, стоит прочесть статью, где все изложено простым и понятным языком. Информация может пригодиться в хозяйстве, когда нужно будет осуществить какую-либо операцию со стеклом. Тогда понимание основных свойств и знание характеристик помогут избежать типичных ошибок и неправильных действий.

Сырье для производства стекла

Стеклом называют не только привычный всем материал, используемый для изготовления окон. В промышленности существует очень много разновидностей, которые служат для самых разных целей. Способы получения стекла в основном сводятся к термической обработке компонентов. Метод производства был открыт довольно давно, но в древние времена материал обладал низким качеством, так как люди не умели хорошо очищать его, и в составе оставалось много вредных примесей, которые значительно ухудшали свойства.

image

Стекло нередко было практически непрозрачным, имело зеленоватый оттенок, и было излишне хрупким. Это говорит о слишком высоком содержании металла или серы. Но с развитием технологий улучшалось и качество готовой продукции. Основное сырье:

  • • оксид кремния, который в большом количестве содержится в песке;
  • • оксиды бора, фосфора, теллура, германия;
  • • фторид алюминия;
  • • некоторые виды химически активных металлов и их соединения.

Технология изготовления

Реакция получения стекла происходит только под воздействием высокой температуры — не менее 1600 градусов. Для обеспечения таких условий используется специальная печь. Весь же процесс можно описать в виде взаимосвязанной последовательности этапов:

  • 1. Вначале сырье тщательно измельчается до порошкового состояния и перемешивается между собой. При этом здесь важна идеальная точность, так что перед смешиванием компонентов нужно все отмерять при помощи электронных весов.
  • 2. Далее порошок отправляется в плавильную печь, где при высокой температуре происходит процесс получения стекла. Все составные части расплавляются и образуют однородную жидкую массу. Температура обработки зависит от марки получаемого материала. При использовании тугоплавких материалов в качестве присадок, нужно увеличивать количество подаваемой тепловой энергии.
  • 3. Далее расплав попадает в ванную с жидким оловом, прогретым до 1000 градусов Цельсия. Благодаря меньшему показателю плотности жидкости не перемешиваются между собой, зато стекло получает идеально ровную и гладкую поверхность.
  • 4. После «оловянной ванны» материал продолжает свое движение по конвейеру, так как ему нужно остыть до температуры примерно 250 градусов, чтобы начался процесс затвердевания. При этом охлаждение должно быть постепенным, иначе изделие попросту треснет и придется отправлять его на утилизацию или переработку.
  • 5. В конце происходит резка или изготовление стекла нужно конфигурации. Также на любом конвейере имеется автомат качества, проверяющий итоговый результат.

image

Такая технология изготовления стекла уже является давно устоявшейся, но не единственной. В некоторых ситуациях может использоваться другой подход. Это актуально с получением особых стекол, которые с кремниевым материалом имеют из общего лишь одно название. Они могут даже иметь жидкое физическое состояние, в то время, как все стекла привычно ассоциируются с высоким уровнем твердости.

Поэтому нужно рассмотреть еще один процесс — получение жидкого стекла. Он состоит в обработке кремнеземсодержащего сырья щелочными растворами натрия или калия. При этом для нормальной скорости протекания реакции нужна температура кипения щелочи и высокое давление, которое можно обеспечить при помощи специального оборудования.

Производство разных видов стекла и зеркал

Изготовление каленого и закаленного стекла осуществляется при помощи последующей обработки стандартных материалов. Их помещают в специальную печь, где разогревают до определенной температуры, после чего остужают. В результате такого воздействия в верхних слоях образуется так называемая зона напряженности, которая будет обеспечивать дополнительную прочность. Она при нормальных атмосферных условиях в 6 раз превышает предел прочности стандартного стекла.

Одной из самых трудных задач является изготовление гнутых стекол. Осуществляется данный процесс под воздействием высокой температуры, когда материал размягчается и отсутствует риск его поломки. Операция может продолжаться от двух до десяти часов, все зависит от нужного радиуса изгиба и толщины обрабатываемого стекла.

image

В легкой промышленности изготовление изделий из стекла является одним из наиболее востребованных производств. Материал довольно хорошо поддается обработке, потому из него делают посуду и различные декоративные украшения. Большинство елочных игрушек тоже изготовлены из стекла, причем их просто выдувают из расплавленного материала. На практике процесс выглядит очень интересно, так что стоит посмотреть видео об этом.

Многие мастерские осуществляют изготовление стекла на заказ, цена которого будет выше, чем у стандартных моделей, зато можно сразу получить деталь с нужными габаритами. Ознакомиться с прайсом на услуги можно на официальных сайтах.

Зеркало является отдельной категорией стекол, которые вместо свойства прозрачности имеют особенность отражать все, что попадает в их поле зрения. Добиваются такого эффекта благодаря специальной обработке. Часто люди задают вопрос, для чего стекло для изготовления зеркал шлифуется? Это делается с той целью, что на идеально гладкой поверхности изображение не будет искажаться, и человек увидит четкое отражение любого предмета.