Як роблять скло: особливості виробництва
Щодня користуючись скляними предметами, практично ніхто не замислюється про те, з чого отримують цей матеріал. Яким чином виготовляються часом дивовижні за красою предмети інтер'єру? Як роблять скло? Чому сонячне світло вільно проникає через вікно в приміщення? Яким чином певні види скла не розбиваються навіть при сильних ударах?
Технологія виробництва
Основним матеріалом для виготовлення скла служить кварцовий пісок. Так, той самий, яким усипані піщані пляжі і по якому в літній час із задоволенням можна походити босоніж.
Починається виробництво скла з того, що точно виміряну на електронних вагах кількість найдрібнішого кварцу нагрівається до температури понад 1500 градусів C. Піщинки плавляться, утворюючи однорідну масу. До них в невеликих кількостях додається кальцинована сода і вапняк. З якою метою?
Кальцинована сода в цьому процесі є свого роду каталізатором і змушує плавитися пісок при більш низькій температурі, приблизно 850 градусів C. Це дозволяє знизити енергетичні витрати на виробництво. Але сода не використовується без вапняку. Цей факт пояснюється просто: розплавлений пісок і кальцинована сода при застиганні утворюють речовину, яка легко розчиняється у воді (не найкращий матеріал для виробництва предметів побутового користування). Сюди ж додаються окису магнію, алюмінію і борна кислота. А також ряд речовин, що запобігають утворенню повітряних бульбашок в масі.
Після того як всі компоненти доведені до певної температури, слід різке охолодження - це не дасть піщинок повернутися у вихідну форму.
Скляна веселка
Подрібнений кварц (пісок) в своєму природному вигляді містить невелику домішку заліза, що надає готовим виробам в майбутньому легкий зелений відтінок. Для того щоб матеріал вийшов прозорим, до нього додають селен. Ця речовина віддає червоними тонами, але при змішуванні з залізом скляна поверхня виходить безбарвною. А з чого роблять скло різних відтінків, а іноді навіть не однотонне, переливаються всіма кольорами веселки?
Для додання матеріалу кольору в нагріту суміш додають оксиди металів. Кобальт додасть насичені сині фарби. Фіолетовими відтінками заграє виріб, якщо в процесі виготовлення додати марганець, а зелений вийде з суміші хрому і заліза. Для сонячного жовтого кольору підійде окис хрому, для смарагдово-зеленого - оксиди хрому і міді. Які компоненти додаються, залежить від того, яку мету переслідує завод з виробництва скла.
Секрет міцності
Наступний процес після фарбування - кристалізація суміші. Його інакше називають гомогенізований процесом. В результаті видаляються всі повітряні бульбашки, прожилки та інші невідповідності, які можуть надалі вплинути на якість виробів.
Після гомогенізації майбутнє скло доставляється до резервуару з розплавленим оловом з температурою близько 1000 градусів С. Так як олово має більш високу щільність, рідка скляна маса знаходиться на його поверхні. Де і стає ідеально гладкою, трохи охолоджується, набуваючи твердість. На наступному етапі масу, остигнула в резервуарі до 600 градусів C, переміщають на роликовий конвеєр. Тут, виходячи з правил того, як роблять скло з високим рівнем якості, воно знаходиться доти, поки температура не опуститься до 250 градусів C. Тривалість процесу пояснюється необхідністю рівномірного поступового охолодження, щоб уникнути передчасних тріщин.
Унікальне безвідходне виробництво
В кінці конвеєра встановлено пристрій, що контролює якість готового матеріалу, і при найменшому ваду скло відправляється на переплавку з новою приготовленою сумішшю. Після проходження контролю якості нарізаються готові листи потрібного формату і відправляються або на склад, або в подальшу обробку. Все залежить від призначення виробу.
Залишки після нарізки знову закладаються в суміш для переплавки. Туди ж запускається весь відбракований матеріал. Виходячи з того, як роблять скло, можна з упевненістю сказати, що це виробництво безвідходне.
Види
В силу своїх хімічних і фізичних властивостей скло поділяється за кількома критеріями:
- за призначенням (побутові потреби, промислове використання, будівництво);
- по виду обробки (хімічна, механічна і особливі технології);
- за фактурою поверхні (матова, глянцева, з напиленням з різних металів, з плівковим покриттям і без такого).
Чіткого поділу за категоріями не існує. При класифікації виходять з того, за якою технологією і як роблять скло. У кінцевому результаті може вийти багатошарова поверхню з механічною обробкою по краях або виріб з високим рівнем пропуску світла, з огранюванням холодним способом. Варто відзначити, що окремим параметром якості є рівень пропуску світла. Не існує скла зі 100% рівнем, для побутових потреб він становить 82%. У високотехнологічних видів продукції: мікроскопах, телескопах, різних лінзах і точних приладах - цей показник вище 90%.
