Ujukklaas ja rullklaas
Ujukklaas
Sir Alastair Pilkingtoni poolt 1952. aastal leiutatud ujukprotsessi abil valmistatakse lehtklaasi. See protsess võimaldab toota hoonetele läbipaistvat, toonitud ja kaetud klaasi ning sõidukitele läbipaistvat ja toonitud klaasi.
Maailmas on umbes 260 klaasklaasitehast, mille kogutoodang on umbes 800 000 tonni klaasi nädalas. Klaasklaasitehas, mis töötab katkematult 11–15 aastat, toodab aastas umbes 6000 kilomeetrit klaasi paksusega 0,4–25 mm ja laiusega kuni 3 meetrit.
Ujukliin võib olla peaaegu pool kilomeetrit pikk. Toorained sisenevad ühest otsast ja teisest otsast väljuvad täpselt spetsifikatsioonile lõigatud klaasplaadid kiirusega kuni 6000 tonni nädalas. Nende vahel asub kuus tihedalt integreeritud etappi.
Sulamine ja rafineerimine
Peeneteralised koostisosad, mille kvaliteeti on hoolikalt kontrollitud, segatakse partiiks, mis voolab 1500 °C-ni kuumutatud ahju.
Tänapäeval toodetakse ujukklaasi peaaegu optilise kvaliteediga. Ahjus olevas 2000 tonnis sulaklaasis toimub samaaegselt mitu protsessi – sulatamine, rafineerimine, homogeniseerimine. Nagu diagramm näitab, toimuvad need keerukas klaasivoos, mida juhivad kõrged temperatuurid, eraldi tsoonides. See kokku moodustab pideva sulatamisprotsessi, mis kestab kuni 50 tundi ja mille käigus suunatakse ujukvanni sujuvalt ja pidevalt 1100 °C temperatuuriga klaas, mis on ilma lisandite ja mullideta. Sulamisprotsess on klaasi kvaliteedi võtmeks ja koostist saab muuta, et muuta valmistoote omadusi.
Ujuv vann
Sulatusahjust tulev klaas voolab õrnalt üle tulekindla tila sula tina peegelsiledale pinnale, alustades temperatuuril 1100 °C ja lahkudes ujukivannist tahke paelana temperatuuril 600 °C.
Ujukklaasi põhimõte on 1950. aastatega võrreldes muutumatu, kuid toode on dramaatiliselt muutunud: ühest tasakaalupaksusest 6,8 mm kuni paksuseni alla millimeetri kuni 25 mm; sageli kaasatud, mullide ja triipudega rikutud paelast peaaegu optilise täiuslikkuseni. Ujukklaas annab nn tuleviimistluse, uue portselannõude läike.
Lõõmutamine ja kontroll ning lõikamine tellimuse peale
● Lõõmutamine
Vaatamata rahulikule protsessile, millega ujukklaas vormitakse, tekivad lindis jahtudes märkimisväärsed pinged. Liiga suure pinge korral klaas puruneb lõikuri all. Pildil on polariseeritud valguse abil näha lindi läbivaid pingeid. Nende pingete leevendamiseks kuumtöödeldakse linti pikas ahjus, mida nimetatakse lehriks. Temperatuuri kontrollitakse täpselt nii lindi piki- kui ka ristisuunas.
●Kontroll
Float-protsess on tuntud ideaalselt tasase ja veatu klaasi valmistamise poolest. Kuid kõrgeima kvaliteedi tagamiseks toimub kontroll igas etapis. Vahel jääb rafineerimise ajal mull eemaldamata, liivatera keeldub sulamast või tina värin tekitab klaaslindile laineid. Automatiseeritud reaalajas kontroll teeb kahte asja. See paljastab ülesvoolu protsessivead, mida saab parandada, võimaldades arvutitel allavoolu suunata lõikureid vigadest mööda hiilida. Kontrollitehnoloogia võimaldab nüüd teha lindil üle 100 miljoni mõõtmise sekundis, leides vigu, mida palja silmaga ei nähtaks.
Andmed juhivad „intelligentseid” lõikureid, parandades veelgi kliendi jaoks tootekvaliteeti.
●Lõikamine tellimuse järgi
Teemantkettad lõikavad ära äärised – pinges servad – ja lõikavad lindi arvuti poolt määratud suurusele. Floatklaasi müüakse ruutmeetrite kaupa. Arvutid tõlgivad klientide nõuded lõikemustriteks, mis on loodud raiskamise minimeerimiseks.
Valtsitud klaas
Valtsimisprotsessi kasutatakse päikesepaneelide klaasi, mustrilise lehtklaasi ja traatklaasi tootmiseks. Sula klaasi pidev voog valatakse vesijahutusega rullide vahele.
Valtsklaasi kasutatakse üha enam PV-moodulites ja termokollektorites selle suurema läbilaskvuse tõttu. Valtsklaasi ja ujukklaasi hinnavahe on väike.
Valtsklaas on eriline oma makroskoopilise struktuuri tõttu. Mida suurem on läbilaskvus, seda parem, ja tänapäeval saavutab kõrgjõudlusega madala rauasisaldusega valtsklaas tavaliselt 91% läbilaskvuse.
Samuti on võimalik klaasi pinnale lisada pinnastruktuur. Erinevad pinnastruktuurid valitakse olenevalt kavandatud rakendusest.
Päikesepaneelide rakendustes kasutatakse EVA ja klaasi vahelise liimtugevuse suurendamiseks sageli uurdunud pinnastruktuuri. Struktureeritud klaasi kasutatakse nii päikesepaneelide kui ka termopäikeseenergia rakendustes.
Mustriga klaasi valmistatakse ühekäigulise protsessiga, mille käigus klaas voolab rullikutele temperatuuril umbes 1050 °C. Alumisele malmist või roostevabast terasest rullile graveeritakse mustri negatiiv; ülemine rull on sile. Paksust reguleeritakse rullide vahelise pilu reguleerimisega. Lint lahkub rullikutelt umbes 850 °C juures ja seda toetatakse vesijahutusega terasrullide seeria abil lõõmutusahju. Pärast lõõmutamist lõigatakse klaas suuruse järgi.
Traatklaasi valmistatakse kahekordse läbimisega protsessis. Protsessis kasutatakse kahte sõltumatult käitatavat veega jahutatud vormimisrullide paari, millest kumbagi juhitakse eraldi sulaklaasivooluga ühisest sulatusahjust. Esimene rullide paar toodab pideva klaaslindi, mis on pool lõpptoote paksusest. See kaetakse traatvõrguga. Seejärel lisatakse teine klaasivoog, et anda lint sama paksusega kui esimene, ja traatvõrguga "vahele kinnitatud" läbib lint teise rullide paari, mis moodustab lõpliku traatklaasi lindi. Pärast lõõmutamist lõigatakse lint spetsiaalsete lõike- ja murdmisseadmetega.