Producția de sticlă

Sticla este unul dintre cele mai vechi materiale pe care o persoană le folosește în viața de zi cu zi. În acest moment se crede că o astfel de știință ca producția de sticlă a stăpânit mai întâi Mesopotamia cu Egiptul antic. Au fost mai mult de cinci și jumătate de mie de ani în urmă. Tehnologia producției de sticlă nu sa oprit de atunci și a început să se dezvolte în mod activ. Iar folosirea acestui material, obtinut intr-un mod natural (vulcanic sau obsidian), a inceput chiar mai devreme in epoca de piatra, iar din cauza raritatii sale la acel moment, era o marfa frecventa.

În același timp, tehnologiile moderne nu sunt greu de fabricat sau achiziționat. Căile de producție a sticlei s-au deplasat cu mult înainte din cele mai vechi timpuri, iar acum se folosesc în diferite sfere ale vieții noastre. În același timp, se disting zeci de tipuri diferite de materiale independente pentru fabricarea diferitelor produse și utilizarea în construcții.

Procesul de fabricare a sticlei, diferite metode de producție pe etape

Sticla este un material care își poate schimba proprietățile tehnice în funcție de componentele din care a fost fabricat. Datorită acestui fapt, poate modifica rezistența mecanică și stabilitatea termică, transparența, posibilitatea de a forma impermeabilitatea gazelor împotriva alinierii la anumite metale și aliaje.

Elementul principal care are cel mai mare procent din compoziția de sticlă (de la 40 la 96%) este nisipul de cuarț sau silica (IV) SiO2. Al doilea cel mai important este oxidul de calciu CaO, care conferă stabilitate chimică sticlei și conferă luciu. Mai mult, se produc diferite oxizi de metale alcaline (Na2O) sau potasiu (K2O), datorită cărora sticla poate fi topită și îmbrăcată. Cele mai comune sticlă este silicat, și anume ceea ce este utilizat în producția de ferestre, containere, diverse ustensile. Compoziția sa acumulează 71-74% SiO2. de la 5 la 7% CaO,

În prezent, sticla este produsă în două moduri diferite:

Metoda Furko, care a fost dezvoltată în 1902 de Emil Furko.
Float (metoda plutitoare), dezvoltat în 1959 de compania Pilkington, această metodă este populară până acum și, cu ajutorul acesteia, produce mai mult de 90% din sticlă.

Să trăim în mai multe detalii despre metoda plutitoare mai obișnuită de obținere a acestui material.

Etapele producției de sticlă în acest mod includ:

Toate componentele pentru producerea masei de sticlă sunt măsurate cu o mare precizie pe cântarul electronic și trimise la cuptor.
Apoi, la o temperatură de 1600 ° C, totul se transformă într-o masă solidă. Este adus într-o stare omogenă cu îndepărtarea bulelor de gaze.
După aceea, masa rezultată este scufundată într-o baie cu un cos de staniu cu o temperatură de aproximativ 1000 ° C, în timp ce sticla datorită unei densități mai mici decât metalul plutește pe suprafața sa (principalul principiu al acestei metode de producție). Mai târziu, geamul se răcește și are o suprafață netedă.
În funcție de numărul de consumabile încărcate, grosimea geamului este determinată. După părăsirea băii de staniu, temperatura masei este redusă la 600 ° C, care este încă destul de mare.
Pentru a reduce temperatura la o valoare acceptabilă de 250 ° C, sticla este rulată pe role prin intermediul unui tunel de răcire.
Apoi, panza solidă răcită este tăiată în foi de mărime potrivită, deșeul este apoi returnat în cuptor, asigurând producția fără deșeuri.

Pentru a transforma acest lanț complex de acțiuni, nici o producție nu poate face fără aparate moderne. Echipamentul pentru producția de sticlă utilizând tehnologia plutitorului are următoarea compoziție:

Agregatul de sticlă este un cuptor regenerativ cu alimentare transversală a flăcării care asigură gaze naturale;
depozit pentru materii prime;
depozit pentru culturi și un amplasament pentru prelucrarea acestora;
Malaxa de amestec cu mare putere;
cuptor cu compartiment pentru baie;
site pentru topirea flotorului;
linii pentru formarea, tăierea și transportul sticlei;
sistem de returnare a deșeurilor;
diverse depozite auxiliare și clădiri care îndeplinesc sarcini pentru producerea și stocarea materiilor prime secundare.

Mai multe despre fabricarea de tipuri speciale de sticlă

Utilizarea acestui material nu se limitează la ferestre sau bucătărie. De exemplu, pentru scopuri decorative (vitralii, căptușeală, arhitectură) utilizați sticlă de diferite culori. Producția de sticlă colorată prin tehnologie este oarecum diferită de cea obișnuită.

Culoare și decorative

Există mai multe moduri diferite de a produce o sticlă colorată, conform căreia se obțin diferite nuanțe. Colorarea depinde de adăugarea de diferiți oxizi de metale, cum ar fi cuprul, cobaltul, fierul, vanadiul, titanul, precum și anumiți compuși de sulf ai cadmiului, plumbului și cuprului la masa sticlei. În funcție de elementul selectat și de masa acestuia, se obține culoarea culorii și intensitatea acesteia.

Există două tehnologii pentru producerea sticlei colorate:

Primul este implicat în producția de sticlă, care este vopsită în vrac. Aceasta este o metodă simplă, nu spre deosebire de producția de material obișnuit. Pur și simplu în timpul etapei de obținere a unei mase de sticlă, se adaugă diverse coloranți, care conferă culorile și nuanțele dorite. În plus, acestea rezistă de asemenea unui anumit regim de temperatură, deoarece coloranții diferiți reacționează diferit față de temperatură și pot scăpa. Dezavantajul acestei tehnologii este consumul ridicat de colorant.
A doua tehnologie este mai dificil de realizat, dar utilizarea vopselei în acest caz este mai economică. Se compune din faptul că sticla este realizată din două straturi. Una dintre ele este o foaie de sticlă transparentă obișnuită, iar a doua este fie o foaie subțire de sticlă vopsită, fie un film de oxid colorat aplicat. Principala dificultate în această metodă este urmărirea coeficientului de dilatare liniară a primului și celui de-al doilea strat, care ar trebui să fie aceleași. Dacă este diferit, atunci acel strat, în care coeficientul este mai mare, este crăpat în timpul producției.

De asemenea, la subspecii de material colorat pot fi atribuite elemente decorative. Producția de sticlă decorativă se distinge, de obicei, prin acordarea diferitelor forme arhitecturale obișnuite și aplicarea ornamentelor sale cu ajutorul imprimantelor speciale sau a gravurilor chimice.

Sticlă lichidă

Următorul tip neobișnuit este sticla lichidă sau, așa cum se mai numește în sfera comercială, - adeziv silicat. Este utilizat pe scară largă în construcții, birouri, producția de materiale diverse, rezistente la mediul agresiv, fabricarea detergenților. Iată proprietățile sale, care explică o astfel de gamă largă de utilizare:

Excelentă legătură chimică, care permite lipirea diferitelor materiale;
capacitatea de a crește rezistența la apă;
rezistență termică ridicată și rezistență la foc;
proprietăți antiseptice bune, prevenirea formării de putregai și ciuperci.

Producția de sticlă lichidă a fost prima dată stăpânită în 1818 de către chimistul german Jan Nepomuk von Fuchs. În experiment a folosit acțiunea alcalinilor pe acidul silicic. În prezent, un astfel de geam este obținut cu ajutorul unei autoclave prin tratarea silicei cu soluții de hidroxid de sodiu sau prin topirea sodei cu nisip de siliciu.

Sticlă optică

Producție. Paharul de compoziție specială este gătit în vase refractare timp de aproximativ 24 ore la o temperatură de 1500 ° C, în timp ce se amestecă cu agitatoare de platină sau ceramică. Mai mult, este clarificată prin introducerea în masa de substanțe de clarificare. După răcirea lentă, care durează 6-8 zile, semifabricatele sunt extrase și cea mai înaltă calitate este trimisă pentru prelucrare.
Prelucrare. Semifabricatele sunt tăiate de fierăstraie diamantate în diverse forme. Mai mult, măcinarea lor lungă cu abrazivi cu granularitate variată și, de asemenea, spălarea, până când lentilele cu dimensiunile necesare și proprietățile necesare vor fi dezvăluite.

Procesul de producere a acestui tip de sticlă necesită o manufacturabilitate ridicată a producției și o aderență inertă la standarde, altfel o mare parte a căsătoriei nu poate fi evitată.

Cuarț de sticlă

Producția de sticlă de cuarț este foarte intensă pentru muncă. Topitura cuarțului are o viscozitate foarte ridicată și se înmoaie la temperaturi de peste 1700 ° C, ceea ce face dificilă prelucrarea și strălucirea. În acest caz, topitura se evaporă rapid, ceea ce limitează timpul de procesare.

Sticla curbata

Geamurile curbate sau molilizate se folosesc de obicei pentru toate tipurile de ferestre, rafturi originale, alte mobilier și în industria automobilelor. Producția de sticlă îndoită are o limitare a dimensiunilor maxime ale sticlei îndoite datorită proprietăților materialului. Se obține prin încălzirea lentă a foliei de sticlă la 650 ° C. După aceea, materialul se înmoaie și începe să se îndoaie sub greutatea sa, înfășurând piesa de prelucrat cu o anumită formă. Procesul durează de la 2 la 20 de ore. După aceea, foaia îndoită de sticlă se răcește lent și se întărește, dând forța produsului și mai puține răni când se rupe în fragmente fragile.

Sticlă călită (temperată)

Sticla securizată este un produs de calitate necesar în diferite industrii unde este necesară o siguranță ridicată împotriva rănilor. Este utilizat pe scară largă în construcții, producerea de vitrine pentru magazine, medicină, fabricarea de ustensile sigure, industria automobilelor, mobilierului și a căilor ferate. Principalele proprietăți, care asigură producția de sticlă călită, sunt rezistența mecanică ridicată la căldură și creșterea siguranței în timpul distrugerii. Aș dori să subliniez caracteristica de siguranță: atunci când rupe un astfel de pahar, se rupe într-un număr imens de fragmente, care au fringes tangibil, datorită cărora nu pot provoca traume grave unei persoane.

Producția de sticlă călită constă în prelucrarea unei folii de sticlă convențională care este încălzită la o temperatură de stingere. Este de aproximativ 650-680 ° C, după care sticla este răcită relativ rapid de un curent de aer din ambele părți. Aceasta necesită o distribuție uniformă a aerului prin sticlă. Acest lucru formează tensiuni reziduale puternice la compresiune pe straturile superficiale, iar stratul interior este întins, astfel încât acest material să-și preia caracteristicile importante.

Ca rezultat, fabricarea sticlei este un proces care nu se limitează la o singură metodă de producție, dar are multe rețete și metode de obținere a diferitelor tipuri de sticlă, care sunt necesare în toate sferele de producție și de viață. Tehnologiile pentru crearea acestui material s-au îmbunătățit în fiecare zi de câteva mii de ani, ceea ce confirmă cererea ridicată de sticlă de către omenire.

Citiți celelalte articole:

Luați parte
în expoziție

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare