Sticla plata
Ca sticlă plană fiecare este sticla menționată în formă de discuri, indiferent de procesul de fabricație aplicat. Cele mai frecvente procese de fabricație pentru sticla plană sunt procesul de sticlă float , laminarea sau turnarea sticlei plate și alte procese care sunt în principal semnificative din punct de vedere istoric, cum ar fi Libbey-Owens sau procesele de suflare a cilindrilor . Produsele sunt geamuri care sunt utilizate în principal în industria construcțiilor pentru ferestre sau sticlă arhitecturală . O altă zonă largă de aplicații pentru sticla plană este geamurile pentru automobile, oglinzile , sticla solară pentru fotovoltaice , energia solară termică și, de asemenea, serele , precum și sticla pentru ecranele computerelor, televizoarele și smartphone-urile. Pentru majoritatea acestor aplicații, sticla produsă este supusă unor etape de rafinare suplimentare pentru a o adapta la condițiile de utilizare respective.
Cronologie: Dezvoltarea sticlei
istorie
Vezi și: Istoria producției de sticlă
În antichitate, se produceau cantități mari de sticlă plată. Multe clădiri publice, cum ar fi băile, aveau fațade de sticlă de câțiva metri pătrați. În acest scop, sticla lichidă a fost turnată în forme de nisip de aproximativ 40 cm × 40 cm. Geamurile rezultate aveau o margine ondulată și erau aspre pe o parte și deci tulbure. Discurile au fost plasate într-un suport în formă de rețea și ținute pe margine de patru cleme. Procesul s-a pierdut în cursul migrațiilor, deoarece a existat o lipsă de clienți și canale de vânzare pentru acest tip de sticlă timp de câteva secole.
În Evul Mediu, au fost descoperite noi metode de fabricare a sticlei plate. Cea mai veche dintre acestea este aruncarea de bile de sticlă încălzite la țeava sticlarului pentru a face sticlă lunară . Aceasta a produs discuri circulare cu diametrul de până la 1,2 m. Datorită producției, piesa centrală a geamului, de care sticla lunară s-a lipit de țeava fabricantului de sticlă, a fost îngroșată - așa-numitul „slug”.
Începând cu secolul al XVII-lea, s-au realizat geamuri groase, de până la 1,5 m, prin rulare. Din 1904, panourile de aproape orice dimensiune ar putea fi „desenate”. Procesul de sticlă plutită a fost utilizat pentru prima dată în 1959 pentru uz industrial ; astăzi constituie majoritatea sticlei plate. Sticla gofrată, care poate avea și modele de relief complexe, este produsă prin procesul de laminare a sticlei . În timpul acestui proces, se poate introduce o plasă de sârmă și se poate produce sticlă cu fir .
Produse folosite din sticlă
Sticla plată servește ca bază pentru numeroase prelucrări ulterioare.
- Sticlă securizată securizată (ESG)
- este sticlă călită termic (conform DIN 12150-1). În cazul sticlei întărite termic, sticla este încălzită la temperaturi peste temperatura de transformare , la aproximativ 630 grade Celsius, și apoi răcită rapid prin suflare cu aer rece. Deoarece sticla este un conductor slab de căldură , atunci când se răcește, suprafața - și miezul, de asemenea, al panoului sunt răcite mai întâi. În momentul în care geamul s-a solidificat complet (la aproximativ 530 grade Celsius), miezul este încă mult mai cald decât suprafețele. Cu o răcire suplimentară, vâscozitatea crește foarte brusc, motiv pentru care tensiunile nu mai pot fi ameliorate prin procese de relaxare. Deoarece miezul foii de sticlă rămâne în intervalul de temperatură al temperaturii de transformare pentru o perioadă mai lungă, se poate contracta mai mult decât suprafețele sticlei. Acest lucru creează tensiuni de compresie la suprafață și tensiuni la volumul de sticlă. Tensiunile de compresiune de pe suprafață fac creșterea fisurilor mai dificilă, motiv pentru care rezistența și rezistența la șoc termic ale ESG sunt semnificativ mai mari decât cele ale sticlei plate netratate. Geamul securizat securizat nu mai poate fi prelucrat mecanic după aceea. Dacă fisurile devin prea adânci și intră în zona de tensiune, tensiunile înghețate sunt eliberate brusc și sticla se sfărâmă în firimituri mici. Marginile ochelarilor sunt în mod natural deosebit de sensibile. Ochelarii ESG sunt folosiți, printre altele, pentru geamurile laterale ale mașinii, pereții despărțitori de duș, ușile din sticlă, ochelarii fațadei și așa-numitele ochelari de alarmă .
- Sticlă parțial întărită (TVG)
- conform DIN EN 1863 este și sticlă călită termic. Cu toate acestea, pretensionarea nu este la fel de mare ca la sticla de siguranță cu un singur panou și, prin urmare, comportamentul de rupere este diferit. Geamul este, de asemenea, mai puternic decât sticla float normală și se rupe cu crăpături lungi care trec de la punctul de defecțiune la marginea sticlei.
- Sticlă securizată laminată (VSG)
- conform DIN EN ISO 12543-2, un laminat format din straturi alternante de sticlă și folie de plastic ( polivinil butiral - PVB sau acetat de etilen vinil - EVA). În caz de spargere, fragmentele de sticlă sau cioburile ar trebui să se lipească de film. Siguranța de sticlă cu o grosime de aproximativ 25 mm , se numește sticlă blindate și este utilizat, de exemplu, pentru vitrine, vitrine și geamuri auto. Dacă grosimea stratului crește în consecință, se vorbește despre sticlă antiglonț. Sticla laminată de siguranță poate consta din combinații de diferite tipuri de sticlă (plutitoare, ESG, TVG).
- Sticlă laminată (VG)
- conform DIN EN ISO 12543-3, un laminat format din cel puțin două geamuri și straturi intermediare organice , realizat în principal din rășină turnată
- Sticlă izolatoare multi-panou (MIG)
- conform DIN 1259-2, constă din cel puțin două geamuri și o legătură de margine cu un spațiu între geamuri (SZR), care poate fi umplut cu gaz sau aer. De asemenea, denumită sticlă izolatoare sau sticlă de protecție termică pe scurt .
- Geamuri de protecție împotriva incendiilor
- Un sistem care îndeplinește cerințele unei clase de rezistență la foc conform DIN 4102. Geamurile de protecție împotriva incendiilor pot fi geamuri simple sau duble. Clasa de foc
- Sticlă de control solar
- Un tip special de sticlă, mai ales sticlă izolatoare , care are proprietăți de protecție solară îmbunătățite datorită stratului său absorbant și reflectorizant .
- Sticlă cu fir din sticlă turnată
- este reglementat conform DIN 1249. Când se produce sticlă cu fir, o plasă de sârmă este introdusă în panglica de sticlă formată în timpul procesului de modelare de către role. Acest lucru previne dezintegrarea sticlei și căderea pieselor în caz de rupere, similar cu sticla laminată de siguranță .
- Sticlă cu proprietăți de autocurățare
- sunt disponibile în diferite versiuni. O posibilitate este ca sticla să aibă un strat special la exterior. Aceasta dizolvă inițial murdăria organică sub influența luminii UV . Apa (de ploaie), care este distribuită într-o peliculă subțire pe geam datorită hidrofilicității suprafeței de sticlă, spală murdăria slăbită.
- O altă posibilitate pentru proprietățile de autocurățare a suprafețelor din sticlă este o tehnică specială de finisare bazată pe modelul florii de lotus , așa-numitul efect de lotus . Proprietățile hidrofobe (hidrofuge) și hidrofuge ale florii de lotus sunt transferate pe o suprafață de sticlă printr-un proces special . Cu această modificare a suprafeței, materialul tipic din sticlă se leagă chimic de suprafața sticlei. Acest lucru face ca finisajul să fie rezistent și insensibil la lumina UV ( lumina zilei ). Straturile hidrofobe, de obicei organice, cu toate acestea - spre deosebire de straturile oxidice auto-curățate aplicate pirolitic - au de obicei o durabilitate redusă și, prin urmare, trebuie reînnoite după un timp.
- Sticlă inteligentă
- Sticlă comutabilă electric, a cărei transmisie a luminii poate fi modificată prin aplicarea unei tensiuni. Diverse tehnologii și domenii de aplicare sunt rezumate sub termenul generic „sticlă inteligentă”. În funcție de design, acești ochelari pot, de exemplu, să servească drept protecție solară (sticla rămâne transparentă) sau să acționeze ca un ecran de confidențialitate (sticla devine opacă ).
Proces de fabricare a sticlei plate
Principiul revoluționar pentru industrializarea producției de sticlă de tablă sau fereastră a fost procesul de extragere mecanică, în care o panglică de sticlă este extrasă din rezervorul de topire. Englezul Clark a fost primul care a proiectat un astfel de proces în 1857, dar nu a putut fi folosit mai mult decât cel al francezului Vallin , căruia i se acordase un brevet pentru acesta în 1871. Inginerul belgian și managerul fabricii de sticlă Frison & Cie, Émile Fourcault (1862–1919) , a avut doar succes . Înainte de 1900, designerul belgian de cuptoare de sticlă Gobbe l-a abordat cu sugestia ca Frison & Cie să încerce o metodă pentru producția de mașini de sticlă.
Metoda Fourcault
Procesul cu același nume dezvoltat de el în 1904 a făcut posibilă pentru prima dată extragerea sticlei plate direct din topitura de sticlă. În acest proces, sticla topită se umflă printr-o duză de desen dreptunghiulară încorporată în sticla topită și imediat după aceea este prinsă de lateral și trasă vertical în sus. Perechi de role transmit masa sticlei de solidificare printr-un cuptor de răcire vertical de 8,00 m înălțime. În timp ce este tras în sus, topitura se răcește, ceea ce creează, de asemenea, o mișcare orizontală a undelor datorită atracției gravitaționale. Acest model este încă vizibil mai târziu în fereastra ferestrei. Pentru a reduce acest efect perturbator, acești ochelari au fost folosiți întotdeauna cu o direcție de undă orizontală.
Metoda Libbey-Owens
În 1899, americanul Irving W. Colburn a început să dezvolte o metodă de producere a sticlei plate folosind procesul de desen. Procesul Libbey-Owens a fost brevetat de acesta în 1904. Cu toate acestea, abia în 1913 s-au obținut primele rezultate de succes. Până când Colburn vânduse deja brevetul către compania Toledo Glass. Trei ani mai târziu, procesul a fost pe deplin dezvoltat. Întrucât între timp compania a fost redenumită Libbey-Owens Sheet Glass Company, metoda a fost denumită Procesul Libbey-Owens în 1917. Astăzi nu se mai folosește. Similar metodei Fourcault, panglica de sticlă a fost mai întâi trasă orizontal în sus de pe suprafața liberă a topiturii de sticlă, dar după aproximativ 70 cm a fost îndoită peste o rolă de oțel lustruită și trasă vertical. În locul unei duze de desen, a fost utilizat un dispozitiv de captare, care avea avantajul de a evita desenarea benzilor și a undelor, precum cele declanșate de duza procesului Fourcault. Sticla a trecut apoi printr-un canal de răcire de până la 60 m lungime, unde s-a răcit până la aproximativ 30 ° C. Apoi a fost tăiat. Grosimea sticlei între 0,6 și 20 mm poate fi setată prin viteza de tragere. Lățimea panglicii de sticlă care putea fi produsă a fost de 2,50 m.
Procesul din Pittsburgh
Din 1928, compania Pittsburgh Plate Glass a folosit o combinație a procesului Libbey-Owens și Fourcault: topirea sticlei a fost îndepărtată de pe suprafața liberă, ca și în procesul Libbey-Owens, mașina de desenat a procesului Fourcault a tras sticla într-una cu arbore de răcire de până la 12 m înălțime. În acest proces, prelucrarea ulterioară a avut loc pe o platformă care se afla la aproximativ 10-15 m deasupra nivelului colibei.
Procesul de sticlă float
Toate aceste procese au fost înlocuite de procesul de sticlă float, cel puțin în Europa, SUA și Asia. În procesul de sticlă float, sticla topită este direcționată pe un strat de staniu lichid . Sticla plutește pe tabloul specific mai greu și formează suprafețe netede. Principalele avantaje ale procesului de plutire constau în calitatea mai bună a celor două suprafețe, capacitatea mai mare a sistemului, lățimea de bandă de sticlă mai mare și calitatea mai bună a produsului fabricat. Acești factori depășesc cu mult costurile de investiții, care sunt mai mari pentru un sistem plutitor decât pentru vechiul proces.
Tehnici de prelucrare a sticlei
Proces de prelucrare în fabricație
- Schimbați dimensiunea suprafeței, cum ar fi tăierea, găurirea și tăierea
- Tratarea suprafeței prin îndepărtarea materialelor precum gravarea și sablarea
- Aplicarea materialului precum acoperirea, serigrafia și imprimarea digitală
- Îndoiți sticla, cum ar fi îndoirea gravitațională și îndoirea laminării sau îndoirea la rece
Procedura de reparare
Defectele suprafeței plate ale sticlei sunt: zgârieturi ( vandalism , curățare incorectă a geamului, deteriorarea transportului) sau datorită depunerilor de ciment și arsurilor de acid fluorhidric (vandalism). În principiu, astfel de daune pot fi reparate numai prin îndepărtarea atentă a sticlei din zona defectului și cât mai uniform posibil.
Există două metode de reparare: 1. Combinație de măcinare și lustruire , 2. Lustruire.
În prima metodă, sticla este îndepărtată folosind un proces de măcinare în mai multe etape. Aici, se folosește un polizor unghiular cu o placă de montare flexibilă, care este echipat cu discuri de măcinare de diferite dimensiuni ale granulelor sau cu un disc de lustruire. Sarcina primei etape a roților abrazive este de a îndepărta sticla necesară prin răzuirea sticlei. Etapele de măcinare mai fine au sarcina de a reduce rugozitatea suprafeței într-o asemenea măsură încât etapa de lustruire poate restabili transparența inițială .
- Avantaje: Reparația este posibilă în starea instalată.
- Dezavantaje: Calitatea reparației depinde de experiența reparatorului. Există riscul unei distorsiuni optice inutile datorită îndepărtării inegale a geamului. Dacă reparatorul nu reușește să înlocuiască primele două structuri de măcinare în mod egal cu ultima structură de măcinare, rămășițele primelor două structuri rămân vizibile (formarea norilor).
Pentru a reduce aceste riscuri de calitate, există procese în care se aplică un ghidaj mecanic al mașinii pe sticlă prin intermediul ventuzelor.
În cel de-al doilea proces, îndepărtarea necesară a sticlei se efectuează utilizând un proces de lustruire foarte intens. Componentele din sticlă (compoziție aproximativă: 75% SiO 2 , 13% Na 2 O, 12% CaO) sunt hidratate și dizolvate în apă. Transparența originală a sticlei nu se modifică în timpul lustruirii. Pentru acest proces intens de lustruire sunt necesare următoarele condiții:
- suspensie apoasă de lustruire cu agent de lustruire optim (oxid de ceriu)
- Pâslă specială (structură de săniuș)
- presiuni ridicate de lustruire
- viteza mare
Acest proces utilizează un sistem de presiune negativă între rezervorul de suspensie de lustruire și mașina de lustruit pentru a furniza sau elimina agentul de lustruire din mașina de lustruit și pentru a ghida mașina peste sticlă într-un mod plan-paralel.
- Dezavantaje: necunoscut
- Avantaje: Reparația este posibilă în starea instalată.
- Transparența sticlei nu se modifică în timpul reparației.
- Îndepărtarea minimă, uniformă a sticlei și astfel minimizarea distorsiunii optice
Construcții din sticlă
- Vitrarea cu suport liniar este vitrarea în care geamurile sunt susținute în linii continue.
-
Vitrarea montată în puncte este vitrarea care este conectată la o substructură în puncte. Suportul punctual poate:
- În orificii sau decupaje utilizând fixări punctuale continue sau
- Așezați-vă la colțurile sau marginile panoului folosind suporturi de prindere.
- Fațadele cu geamuri structurale ( fațade SSGS) sunt fațade lipite din sticlă
- Vitrarea verticală este vitrarea înclinată la mai puțin de 10 ° față de verticală.
- Geamurile de deasupra sunt geamuri care sunt înclinate mai mult de 10 ° spre verticală.
- Sticla care poate fi parcursă este un geam pe care se merge conform planului.
- Sticla accesibilă este geamul care este introdus numai în scopuri de întreținere și curățare.
Vezi si
- Geamuri rezistente la cădere
- Spălător de bere pentru ferestre
- Lista de ochelari
- Calibru grosime sticlă
Link-uri web
- Bundesverband Flachglas e. V.
- www.pilkington.com: Handbuch Glas 2012/13 (319 pagini; este considerată lucrarea standard pentru geamul ferestrei) (PDF; 5,8 MB)
Dovezi individuale
- ↑ https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glasverarbeitung/schenken-von-glas-159135
- ↑ https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glasverarbeitung/bohrungen-im-glas-159139
- ↑ https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glasverarbeitung/kantenverarbeitung-159137
- ↑ https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glasverarbeitung/aetzen-von-glas-159145
- ↑ https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glasverarbeitung/sandstrahlen-von-glas-159143
- ↑ https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glasverarbeitung/beschichtung-von-glas-159133
- ↑ https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glasverarbeitung/siebdruck-auf-glas-5506634
- ↑ https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glasverarbeitung/digitaldruck-auf-glas-2479771
- ↑ https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glasverarbeitung/schwerkraftbiegen-1453389
- ↑ https://www.baunetzwissen.de/glas/fachwissen/glasverarbeitung/laminationsbiegen-1450931
- ↑ https://www.tuwien.at/tu-wien/aktuelles/news/news/biegen-nicht-rechen-software-fuer-das-glasdesign
- ^ K. Gavriil *, R. Guseinov *, J. Pérez, D. Pellis, P. Henderson, F. Rist, H. Pottmann și B. Bickel: Computational Design of Cold Bent Glass Façades. Visual Computing @ IST Austria pe youtube.com, accesat pe 20 ianuarie 2021 .