Информация предоставлена мастерской
«Артель». Новосибирск. т. (383-2) 337 337.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТЕКЛА

Открытием, сделавшим переворот в истории производства стекла было изобретение, связанное с процессом выдувания стекла. Так об этом свидетельствует довольно точно определенное по времени событие, имевшее место в городе Сидоне в 50 году до нашей эры. Спустя некоторое время научились из готового стекла, используя метод выдувания, делать длинные стеклянные цилиндры, которые «раскрывали» и выпрямляли, получая плоское стекло. Этот способ, между прочим, использовали для производства оконного стекла до 1900-х годов, а для изготовления стекла, используемого для художественных работ, и позже.
Следующим значительным этапом развития в производстве листового стекла был метод машинной вытяжки стекла, который Эмиль Фурко разработал в 1902 году. При этом способе стекло вытягивается из стекловаренной печи через прокатные вальцы в виде непрерывной ленты наружу, поступая в шахту охлаждения, в верхней части которой оно режется на отдельные листы. Машинный способ производства стекла был усовершенствован в дальнейшем в первой половине двадцатого века. Из самых современных способов следует выделить так называемый метод Либбея-Оуэнса и Питтсбургский метод (Питтсбурга).
Самым последним этапом в производстве стекла был запатентованный в 1959 году, разработанный английским изобретателем Пилкингтоном флоат-метод. При этом процессе, который можно приравнять к открытиям, стекло поступает из печи плавления в горизонтальной плоскости в виде плоской ленты через ванну с расплавленным оловом на дальнейшие охлаждение и отжиг. Огромным преимуществом флоат-метода, по сравнению со всеми предыдущими методами, является, кроме всего прочего, более высокая производительность, стабильная толщина и бездефектность стекла, а также качество поверхности.
В настоящее время в мире производится около 16 500 миллионов тонн листового стекла в год.

ИЗДЕЛИЯ ИЗ ЛИСТОВОГО СТЕКЛА

В настоящее время плоское стекло изготавливают главным образом с помощью флоат-метода, однако, устаревшие метод вытяжки и метод прокатки все еще используются в незначительном объеме при производстве известных специальных стекол, среди которых можно назвать изготовление узорчатого стекла с использованием различных способов прокатки. Также и метод выдувки стекла по-прежнему находит применение, например, при производстве различных художественных изделий из стекла. Готовое «обычное» стекло можно в дальнейшем обработать различными методами таким образом, чтобы оно соответствовало своему назначению.

Антиквариатное стекло
При использовании метода машинной прокатки или метода выдувки, а также путем выдувания ртом изготавливают стекла, которые обладают характерными неровностями на поверхности, неравномерно расположенными узорами или пузырями в объеме стекла. Стекло может быть прозрачным или окрашенным. Толщина колеблется, обычно, между 2-4 мм.

Солнцезащитные стекла
Термин «солнцезащитное стекло» – это нарицательное название, данное стеклу, которое обладает способностью снижать пропускание световой и/или солнечной тепловой энергии. Такими стеклами являются, например, окрашенные во всей массе стекла, различные стекла с покрытиями (стекла с покрытиями типа On-line и Off-line).

Изолирующие стеклопакеты *
Изолирующие стеклопакеты – это элементы, в которых два стекла или более соединены герметично друг с другом с помощью рамки средника, огибающей края стекол, или с помощью эластичных масс, при этом теплоизолирующая способность элемента улучшается. При изготовлении стеклопакетов могут использоваться различное листовое стекло и полученные из них путем последующей обработки изделия.

Флоат-стекло *
В настоящее время наиболее распространенный тип стекла, получаемый с помощью флоат–метода, при котором стекло при выходе из печи плавления выливается на поверхность расплавленного олова и дальше в виде непрерывной ленты поступает через зону охлаждения на дальнейшую обработку. Флоат–стекло характеризуется исключительной ровностью и отсутствием оптических дефектов. Наибольший размер получаемого стекла, как правило, составляет 5 100 – 6 000 мм х 3 210 мм, при этом толщина листа может быть даже меньше двух миллиметров и достигать 25 миллиметров. Получаемое стекло может быть прозрачным, окрашенным или с покрытием (стекла с покрытиями типа On-line).

Фотохроматические (светочувствительные) стекла
Свойства фотохроматических стекол, касающиеся их светопропускания, меняются в зависимости от интенсивности освещения. Стекло темнеет при сильном ярком освещении и наоборот. Этот эффект достигается, например, благодаря влиянию добавленных в стеклянную массу галогенидов серебра. Главным образом, они находят применение пока еще в виде изделий небольшого размера, имеющих особое назначение – например, в качестве линз для очков.

Неотражающие стекла
К ним относятся прозрачные стекла, поверхность которых практически полностью не отражает солнечный свет. Видимый свет отражается, например, благодаря специальной обработке кислотой. Они находят применение, например, при изготовлении стекол, закрывающих картины.

Стекла с отражающей поверхностью (а также стекла с покрытиями или с зеркальной поверхностью)
К ним относятся стекла с покрытиями типа On-line и Off-line, полученные с применением одноименных методов, поверхность которых отражает видимый свет и солнечное тепловое излучение лучше, чем обычное стекло. По внешнему виду стекло напоминает зеркало. Используя различные материалы для покрытий, можно воздействовать на отражающие свойства стекла и его внешний вид, интенсивность отражательной способности и оттенки цвета поверхности.

Сигнализирующие стекла
Стекло, которое может быть подключено к цепи аварийной сигнализации, относится к сигнализирующим стеклам. В сигнализирующих стеклах имеются электропроводящее покрытие или тонкие провода, которые включаются в цепь аварийной сигнализации. При разрыве электрической цепи включается аварийная сигнализация.

Фасадные стекла
Термин «фасадные» стекла – это нарицательное название стекол, которые преимущественно используются при герметичной облицовке строений. Для этой цели обычно применяют окрашенные методом вжигания эмалевых красок стекла или прозрачные стекла или специальные sg-элементы для строительного остекления.

Химически закаленное стекло
При химической закалке стекла создаются напряжения сжатия на поверхности стеклянной заготовки благодаря процессам, происходящим в солевой ванне, во время которых происходит ионообмен находящихся на поверхности стекла ионов натрия на ионы калия большего размера. По этой причине в поверхностном слое стеклянной заготовки возникают напряжения сжатия. Химически закаленное стекло является также как и термически закаленное стекло механически намного прочнее, чем обычное стекло, однако, химически закаленное стекло при разрушении распадается на более крупные осколки, и вследствие этого его наиболее часто применяют в ламинированных конструкциях.

Осветленные стекла
Осветленное стекло – это, в соответствии со своим названием, абсолютно бесцветное стекло. Такое стекло пропускает особенно хорошо видимый свет и солнечное тепловое излучение, поскольку поглощение и отражение чрезвычайно малы.

Тянутое стекло
Тянутым стеклом называется стекло, изготовленное методом вытяжки с помощью различных машин. Этот метод является основным способом получения листового стекла до открытия флоат-способа. В настоящее время находит небольшое применение, например, при изготовлении каких-либо специальных стекол.

Узорчатые стекла
Узорчатые стекла, обычно, получают методом машинной прокатки. При этом на одной или на обоих поверхностях стекла остается желаемый рисунок, который получается с помощью вальцовочных цилиндров с нанесенным рисунком.
Иногда узорчатое стекло делают и вручную на валках («литье»). Изготовленное вручную на валках стекло, как правило, находит применение при работе со специальным художественным стеклом. Узорчатые стекла подходят к самым разнообразным вариантам внутреннего остекления, поскольку позволяют изготовителю найти самые фантастические варианты.

Кварцевое стекло
Кварцевое стекло – это стекло, выдерживающее особенно большие перепады температуры. Оно состоит почти из чистого оксида кремния. Это стекло обладает очень низким коэффициентом термического расширения.

Ламинированное стекло *
Ламинированным называется стекло, которое состоит из двух и более стекол, ламинированных вместе с помощью ламинирующей пленки PVB или специальной ламинирующей жидкости, причем стекла называются жидколаминированными или ламинированными смолой. При ламинировании можно создавать комбинации из самых различных стекол и использовать разнообразные пленки для ламинирования. Используя метод ламинирования стекол, можно изготавливать элементы, которые можно использовать, например, в качестве стекол, защищающих от взлома, от пуль и для защиты человека от различных травм. Ламинированные стекла находят также применение и при изготовлении изолирующих стеклопакетов. Ламинирование не увеличивает механическую прочность стекла, однако, при разрушении ламинированное стекло остается «целым» благодаря ламинирующей пленке, т.е. осколки стекла остаются прикрепленными к пленке.

Армированное стекло
Это полученное путем прокатки стекло, в которое проволочная сетка или расположенные в одном направлении проволочные нити вдавливаются или закрепляются между двумя стеклянными лентами. Армированное стекло менее прочное по сравнению с обычным стеклом такой же толщины. Изготавливается также с шлифованной поверхностью.

Стеклокерамика
Это стекломатериалы, которые выдерживают высокие температуры. Смесь сырьевых компонентов для получения таких стекол, как правило, состоит почти из чистого оксида кремния, в который добавляется оксид бора (эти стекла также известны под названием боросиликатных стекол).

Нагреваемое стекло
К такому типу стекол относится, например, стекло, электропроводящее покрытие которого работает как сопротивление при пропускании тока, вследствие чего стекло нагревается. Особенно эффективно в случаях, когда нужно избавиться от конвекции. Может применяться также как стекло, являющееся источником тепла.

Стекло, закаленное термическим способом *
Закаленное термическим способом стекло изготавливают, нагревая вначале стекло до температуры более 600 оС и затем резко охлаждая его. При этом в стекле образуются напряжения сжатия, которые увеличивают механическую прочность и стойкость стекла к перепадам температур. При разрушении стекло рассыпается на мелкие безопасные осколки. Большинство видов стекол можно подвергать термической закалке. Следует обратить внимание на тот факт при производстве таких стекол, что механическая обработка стекла выполняется всегда до процесса закаливания, поскольку закаленное стекло невозможно обработать механическим образом. Закаленные стекла можно в дальнейшем использовать, кроме всего прочего, при производстве изолирующих стеклопакетов или ламинированных стекол.

Термоупроченное стекло
Термоупроченное стекло изготавливается также, как стекло, закаленное термическим способом. Термоупроченное стекло по своей механической стойкости обладает лучшими по сравнению с обычным стеклом свойствами, но все же уступает по стойкости стеклу, подвергшемуся термической закалке. Термоупроченное стекло при разрушении распадается на более крупные по сравнению с закаленным термически стеклом осколки, но на более мелкие по сравнению с обычным стеклом.

Окрашенное в массе стекло (а также «окрашенное стекло»)
Окрашенное в массе стекло изготавливается из сырьевых материалов, в которые добавляются различные вещества для получения желаемого цвета. Наиболее распространенными являются следующие цвета: промежуточный между бронзовым и коричневым, серый и зеленый, однако, можно изготавливать стекла и других цветов. Окрашенные в массе стекла известны также как солнцезащитные стекла или абсорбирующие стекла, поскольку такие стекла поглощают, абсорбируют, сами по себе больше солнечной тепловой энергии и света, чем обычные прозрачные стекла.

Стекла с покрытием типа Off-line (а также поверхностнообработанные стекла) *
На стекло можно после его изготовления наносить покрытие электромагнитным методом плазменного напыления в вакууме. Покрытие состоит из нескольких слоев, выбор которых зависит от окончательного результата, который необходимо получить, в зависимости от требуемых свойств, излучающей способности, пропускания света и тепловой энергии, а также оптических свойств. Стекла с покрытиями типа Off-line обычно используют при изготовлении стеклопакетов, при этом поверхность с покрытием будет смотреть внутрь. Выбор стекол с покрытиями типа Off-line разного цвета, с разной отражающей поверхностью, а также различной селективностью очень широк.

Стекла с покрытиями типа On-line (а также с твердым покрытием поверхности)
Поверхность стекла можно обрабатывать и во время процесса изготовления стекла методом, при котором горячая поверхность стекла подвергается обработке в различных ваннах. При этом образуется крепкое и прочное металлическое покрытие. Этот способ годиться для придания самых разнообразных свойств поверхности стекла. Стекла с покрытиями типа On-line находят применение, например, при производстве различных солнцезащитных стекол с отражающей поверхностью и при изготовлении нейтральных по цвету селективных стекол. Кроме выбора сырьевых материалов, используемых для получения покрытий, на окончательный результат можно воздействовать также и выбором сырьевых материалов для самого стекла. По этой причине выбор стекол с покрытиями типа On-line очень многообразен. К последним относится и метод производства зеркал методом On-line. При этом целью является получить специальное покрытие.

Опаловое (молочное) стекло
Это изготовленное методом машинной вытяжки белое стекло. В двухслойном опаловом стекле основным стеклом служит прозрачное стекло, на поверхность которого наноситься тонкий слой опалового стекла. При изготовлении однослойного опалового стекла в приготовленной для получения стекла массе находятся такие сырьевые материалы, благодаря которым создается впечатление, что стекло стало матовым и внешне напоминающим молоко. У двухслойного опалового стекла коэффициент светопропускания больше, чем у однослойного.

Противопожарные стекла
Противопожарные стекла можно разделить по их защитным свойствам, например, на огнестойкие и изолирующие от огня стекла.
Огнестойкие стекла препятствуют проникновению пламени и дыма в течении времени, характерного для каждого класса стекла. Стекла такого типа – это, как правило, однослойные, закаленные и изготовленные специально для защиты от пожара стекла, которые пропускают, как правило, тепловое излучение.
Защищающие противопожарные стекла (или также отсекающие зону пожара стекла) – это, как правило, элементы из ламинированных стекол типа стеклопакетов или элементы из специальных материалов, полученных специальными методами, которые кроме того, что препятствуют проникновению огня и дыма, защищают также и от проникновения теплового излучения таким образом, что температура на противоположной поверхности поднимается медленно.

Зеркала *
Зеркало – это такое стекло, задняя поверхность которого обработана так, что стекло приобретает особенно хорошие отражающие свет свойства. Для получения покрытия используется серебро, на него наносится медь и защитный слой краски. Выбор зеркал очень широк, поскольку зеркала можно изготавливать из разных стекол, а кроме того, на сами зеркала можно наносить различные рисунки методом шелкографии, а также методом пескоструйной обработки.

Поверхностнообработанное стекло *
Это общее название для стекол, поверхность которых была обработана одним из желаемых способов, например, методом пескоструйной обработки, травлением или окрашена. В данном случае под окрашиванием понимают другой вид окрашивания, нежели окрашивание с помощью вжигаемой цветной эмали.

Окрашенное вжиганием эмалей /закаленное стекло
Окрашенное вжиганием эмалей и закаленные стекла получают таким образом, что одна из поверхностей стекла покрывается цветной эмалью, которая во время вторичной термообработки стекла вжигается в поверхность стекла, становясь неотделимой частью последнего. Существует почти неограниченное количество оттенков цветов таких эмалей. Полученные методом вжигания цветных эмалей стекла находят применение, обычно, в качестве фасадных стекол, установленных окрашенной поверхностью внутрь.

Профилированное стекло (а также «стеклянные панели»)
Профилированное стекло – это прозрачные или цветные стеклянные пластины, вытянутые на стадии производства в форме U – образного профиля. На поверхности профилированного стекла, как правило, нанесен какой-либо рисунок, рассеивающий свет. Кроме того профилированное стекло может быть прозрачным (без нанесения какого-либо рисунка) или селективным (с нанесенным солнцезащитным покрытием). Профилированные стекла находят применение, например, в стеновых конструкциях в виде одно- или двухслойных конструкций.

Селективное стекло (также стекло с низким Е или LE)
Это общее название для стекол, которые имеют покрытие, обладающее низкой излучательной способностью (низкоэмиссивитетное покрытие). Теплоизолирующая способность селективного стекла намного лучше, чем обычного, солнечное коротковолновое тепловое излучение проникает через стекло хорошо, а стремящееся выйти изнутри наружу длинноволновое излучение эффективно отражается от поверхности обратно. Особо рекомендуется использование селективного стекла в качестве одного из стекол в изолирующих стеклопакетах, поскольку, таким образом, можно в значительной степени повысить теплоизолирующие свойства части строительной конструкции, приходящейся на окно. Селективное покрытие можно наносить или же так называемым On-line – методом одновременно с процессом получения стекла или Off-line – методом с нанесением покрытия на стекло методом плазменного напыления в вакууме с помощью плазмы.

Защищающее от излучения стекло
Стекло, защищающее от излучения, предназначено для предохранения от радиоактивного излучения. Такие свойства стекло этого типа приобретает на стадии производства путем добавления в смесь сырьевых материалов оксидов тяжелых металлов. Чаще всего используется оксид свинца, однако, можно применять и оксид церия, особенно для тех объектов, в которых от стекла требуется получить толстый защитный слой и хорошие оптические свойства.

Гнутые стекла *
Гнутые стекла получают в специальных нагревательных камерах, в которых стекло изгибается по специальной форме, изготовленной с этой целью. В качестве форм для гнутья используются или же так называемые форма в виде рамок (при производстве ветровых стекол для автомобилей) или же так называемые жестяные формы, на которых стекло моллируется при нагревании. Величина минимального радиуса изгиба стекла зависит от толщины стекла.

Безопасное стекло *
Это общее название для стекол, которые обладают лучшими по сравнению с обычным стеклом защитными свойствами, например, при защите человека от травм. Под безопасными обычно понимают закаленные и ламинированные стекла, стекла, полученные комбинацией двух вышеперечисленных типов стекол, а также противопожарные стекла.

Звукоизоляционные стекла
Это общее название для изготовленных с применением стекла элементов, которые обладают улучшенными звукоизолируюшими свойствами, например, в конструкциях окон. Эти свойства получаются благодаря, например, использованию для остекления стекол различной толщины или ламинированных различными методами, за счет создания разновеликих промежуточных пространств между стеклами, а также путем комбинирования всего вышеперечисленного. Большое значение в вопросе звукоизоляции имеет выявление источника шума, планирование остекления и выполнение его таким образом, чтобы снизить вредное воздействие, вызываемое источником шума, от воздействия которого хотят избавиться, а не, например, просто от шума.
 

* Стекло, отмеченное звездочкой можно заказать в мастерской «Артель». т.337 337.