E-materiały do kształcenia zawodowego

Produkcja wyrobów ze szkła

CES.02. Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu szklarskiego - Operator urządzeń przemysłu szklarskiego 818116, Technik technologii szkła 311925

Produkcja szkła metodą float

GRAFIKA INTERAKTYWNA

Technologia float, wynaleziona w 1952 r. przez Alastaira Pilkingtona i opatentowana przez firmę Pilkington, pozwala na wytwarzanie wysokiej jakości szkła płaskiego w ciągłym, nieprzerwanym procesie.
Proces produkcji szkła float jest obecnie stosowaną na całym świecie standardową metodą wytwarzania szkła płaskiego wysokiej jakości. Technologia ta jest wykorzystywana przy produkcji szkła bezbarwnego, barwionego w masie i powlekanego dla budownictwa oraz bezbarwnego i barwionego w masie dla przemysłu motoryzacyjnego.
Proces, pierwotnie zdolny do produkcji jedynie szkła o grubości 6 mm, obecnie pozwala na produkcję szkła o grubości od 0,4 mm aż do 25 mm.

Poniżej możesz zapoznać się z etapami produkcji szkła metodą floatProdukcja szkła metodą floatprodukcji szkła metodą float.

7

Spis treści

1. Budowa pieca float1. Budowa pieca float
2. Wanna z kąpielą cynową2. Wanna z kąpielą cynową
3. Odprężarka3. Odprężarka
4. Cięcie szkła4. Cięcie szkła
5. Składowanie szkła5. Składowanie szkła
6. Schemat technologiczny procesu produkcji szkła float6. Schemat technologiczny procesu produkcji szkła float

1

1. Budowa pieca float

Surowce szklarskie, takie jak: piasek, soda, wapień, dolomit, skaleń, stłuczka szklana są dokładnie wymieszane i trafiają jako tzw. wsad do pieca szklarskiego. W piecu w temperaturze 1500–1700 °C powstaje jednorodna płynna masa szklana, która następnie jest chłodzona.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

2

2. Wanna z kąpielą cynową

Płynne szkło o temperaturze około 1000°C jest nieustannie wylewane z pieca do płytkiej wanny z płynną cyną w atmosferze o kontrolowanym składzie chemicznym. Szkło płynie po cynie – rozpływa się na niej i formuje, uzyskując płaską powierzchnię. Grubość powstających tafli szklanych jest kontrolowana przez dobór prędkości, z jaką zestalająca się wstęga szklana wypływa z wanny.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

3

3. Odprężarka

Następnie tafla szkła przechodzi proces odprężania, polegający na kontrolowanym schładzaniu. Pojawia się szkło w postaci polerowanego ogniowo produktu o równoległych powierzchniach.

R1CG3SPtnO8Ls
Ilustracja interaktywna przedstawia wnętrze komory odprężarki. Znajduje się tu strefa odprężania oraz w trzech miejscach rozciągnięty na całą szerokość komory walcowaty kolektor do rozprowadzania gorącego powietrza. Opis punktów znajdujących się na ilustracji: 1. Strefa odprężania. Jest to strefa odprężarki, w której tafla szkła przebywa w zakresie górnej temperatury odprężania. Zadaniem tej strefy jest utrzymywanie stałej temperatury w całym przekroju taśmy szkła i relaksacja naprężeń trwałych, które powstają po procesie formowania taśmy szkła. 2. Kolektor do rozprowadzania gorącego powietrza Służy do równomiernego rozprowadzenia gorącego powietrza na całej szerokości taśmy szkła w strefie odprężania. Przy każdym z punktów znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z opisem.
Grafika, pt. ,,Odprężarka”.
Źródło: Octopus VR Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RxIbKcPPSZCL7
Ilustracja interaktywna przedstawia dalszą część wnętrza komory odprężarki. Znajdują się tu dwa wentylatory studzące, a za nimi długa strefa studzenia. W strefie tej jest szereg szerokich rur odprowadzających ciepło. Opis punktów znajdujących się na ilustracji: 1. Wentylator studzący. Równomiernie rozprowadza powietrze studzące na całej szerokości tafli. 2. Strefa studzenia. W strefie tej wyroby są studzone od górnej temperatury odprężania do temperatury otoczenia. Strefa ta dzieli się na dwie podstrefy: Strefę powolnego studzenia, w której tafla jest powolnie i równomiernie studzona do dolnej temperatury odprężania tak, aby różnica temperatur pomiędzy zewnętrznymi i wewnętrznymi warstwami szkła była jak najmniejsza. W strefie tej przy zbyt szybkim studzeniu mogą powstawać naprężania trwałe w szkle. Strefę szybkiego studzenia, w której tafla szklana jest szybko studzona od dolnej temperatury odprężania do temperatury otoczenia. W strefie tej nie powstają naprężenia trwałe w wyrobach, a szybkość studzenia jest ograniczona wytrzymałością szkła. 3. Odprowadzenie ciepła. Układ rur odprowadzających ciepłe powietrze znad studzonych tafli szklanych. Przy każdym z punktów znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z opisem.
Grafika, pt. ,,Odprężarka”.
Źródło: Octopus VR Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

4

4. Cięcie szkła

W dalszej części procesu jest prowadzony rozkrój szkła na specjalnych stołach, gdzie mogą być cięte różne rodzaje produkowanego szkła.

R1PvP3GnaGGRd
Ilustracja interaktywna przedstawia dalszą część procesu produkcji, podczas której dochodzi do procesu cięcia szkła. Na początku pod niewielkim daszkiem prowadzona jest za pomocą kamer inspekcja jakości. Następnie umieszczone są w poprzek komory trzy sekcje cięcia podłużnego i dwie sekcje cięcia poprzecznego. Za nimi znajduje się sekcja łamania tafli szkła. Opis punktów znajdujących się na ilustracji: 1. Inspekcja jakości. Przeprowadzana jest za pomocą kamer inspekcyjnych, które w podczerwieni skanują w sposób ciągły taflę szkła. Kamery umożliwiają wykrywanie wad masy szklanej oraz defektów formowania tafli szkła. 2. Sekcja cięcia podłużnego. W sekcji tej za pomocą diamentowych tarcz są zarysowane obrzeża tafli szkła. 3. Sekcja cięcia poprzecznego. Taśma szkła na jej szerokości jest zarysowywana za pomocą diamentowych krajaków. 4. Sekcja łamania tafli. W sekcji tej wykonuje się operację łamania zarysowanej wcześniej taśmy szkła na sekcjach cięcia podłużnego oraz cięcia poprzecznego. Po przejściu tej sekcji taśma szkła zostaje rozkrojona na arkusze – tafle o określonych wymiarach. Przy każdym z punktów znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z opisem.
Grafika, pt. ,,Cięcie szkła”.
Źródło: Octopus VR Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

5

5. Składowanie szkła

Tafle szklane trafiają do magazynu lub są bezpośrednio przewożone do klienta – odbiorcy szkła.

R1A507mmSWHKq
Ilustracja interaktywna przedstawia ostatni etap procesu produkcji szkła. Szklane tafle trafiają do magazynu. Tu za pomocą prowadnic rolkowych przesuwane są arkusze. Na początki tafle szkła się rozkraja, następnie umieszcza za pomocą manipulatorów odbierających arkusze na specjalnych stojakach. Na sam koniec arkusze są gotowe do transportu. Opis punktów znajdujących się na ilustracji: 1. Arkusz szkła. Formatka szkła, która powstaje poprzez rozkrój tafli szkła na określone wymiary. 2. Stojak z arkuszami szkła. Służy do bezpiecznego składowania i transportu arkuszy szkła płaskiego. Szkielet stojaka jest wykonany ze stalowych profili, a profile, które mają bezpośredni kontakt z arkuszami, są wyłożone taśmami z gumy. 3. Manipulator odbierający arkusze. Jest to urządzenie do załadunku i rozładunku formatek szkła tam, gdzie występuje duża seryjność przenoszonych elementów. Wyposażony jest w odpowiedni chwytak podciśnieniowy, który przenosi dowolne formatki w zakresie, na jaki pozwala mu konstrukcja chwytaka w ramach zasięgu i udźwigu manipulatora. 4. Prowadnice rolkowe. Służą do poziomego transportu arkuszy szkła. Rolki prowadnic są wykonane najczęściej z gumy. Przy każdym z punktów znajduje się nagranie dźwiękowe tożsame z opisem.
Grafika, pt. ,,Składowanie szkła”.
Źródło: Octopus VR Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

6

6. Schemat technologiczny procesu produkcji szkła float

R1RpN9P9sgqA1
Grafika, pt. ,,Schemat technologiczny procesu produkcji szkła float”.
Źródło: Octopus VR Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

Powiązane ćwiczenia

Produkcja szkła metodą float
Produkcja szkła metodą float

Metoda termiczno–grawitacyjno–napięciową formowania szkła płaskiego znanej pod nazwą float, inaczej metodą „pływającej taśmy szklanej”. 
Metoda ta polega na tym, iż odpowiednia ilość masy szklanej, swobodnie wypływa z wanny szklarskiej na powierzchnię stopionego metalu. Poruszając się po nim, następuje formowanie taśmy szklanej, z doskonałą jakością powierzchni. Początki tej metody sięgają 1902 r., kiedy to w USA została opatentowana przez A. Hitchkocka, jednak nie została praktycznie zrealizowana. Dopiero w latach 1952–1959 angielska firma Pilkington Brothers Limited opracowała nową metodę formowania szkła płaskiego na powierzchni stopionego metalu. Pierwszą przemysłową linię, opartą na metodzie float uruchomiono w 1955 roku w USA.

Wdrożenie do produkcji przemysłowej metody float spowodowało duże zmiany w dziedzinie produkcji szkła płaskiego. Zastosowanie tej metody pozwoliło na uzyskanie wysokowydajnej produkcji, bardzo dobrej jakości szkła, nadające się również do dalszego przetwórstwa tj., budownictwa, motoryzacji, meblarstwa oraz produkcji luster. Dzięki metodzie float dolna powierzchnia formowanej taśmy szklanej jest idealnie gładka poprzez kontakt z roztopioną cyną, górna zaś jest poddawana polerowaniu ogniowemu. Metoda float stała się bardziej powszechna z przyczyn ekonomicznych, stosowana przez wiele hut szkła zajmujących się produkcją szkła płaskiego.

Materiał multimedialny: Grafika interaktywnaDmqLiHTCvGrafika interaktywna: Produkcja szkła metodą float.