Floatglas och valsat glas
Floatglas
Floatprocessen, som uppfanns av Sir Alastair Pilkington år 1952, tillverkar planglas. Denna process möjliggör tillverkning av klart, tonat och belagt glas för byggnader, och klart och tonat glas för fordon.
Det finns cirka 260 flottöranläggningar världen över med en sammanlagd produktion på cirka 800 000 ton glas per vecka. En flottöranläggning, som är i drift non-stop i mellan 11 och 15 år, tillverkar cirka 6 000 kilometer glas per år i tjocklekar på 0,4 mm till 25 mm och i bredder upp till 3 meter.
En flytledning kan vara nästan en halv kilometer lång. Råmaterial kommer in i ena änden och från den andra kommer glasplattor ut, exakt skurna enligt specifikation, i hastigheter på så höga som 6 000 ton i veckan. Däremellan ligger sex starkt integrerade steg.
Smältning och raffinering
Finkorniga ingredienser, med noggrant kontrollerad kvalitet, blandas till en sats som rinner in i ugnen som värms upp till 1500 °C.
Floatglas tillverkas idag av nära optisk kvalitet. Flera processer – smältning, raffinering, homogenisering – sker samtidigt i de 2 000 ton smält glas i ugnen. De sker i separata zoner i ett komplext glasflöde som drivs av höga temperaturer, vilket diagrammet visar. Det blir en kontinuerlig smältprocess, som varar upp till 50 timmar, och som levererar glas vid 1 100 °C, fritt från inneslutningar och bubblor, smidigt och kontinuerligt till floatbadet. Smältprocessen är nyckeln till glaskvaliteten; och sammansättningarna kan modifieras för att ändra den färdiga produktens egenskaper.
Flytbad
Glas från smältaren flyter försiktigt över en eldfast pip ner på den spegelliknande ytan av smält tenn, med början vid 1 100 °C och lämnar flottörbadet som ett fast band vid 600 °C.
Principen för floatglas är oförändrad sedan 1950-talet, men produkten har förändrats dramatiskt: från en enda jämviktstjocklek på 6,8 mm till ett intervall från submillimeter till 25 mm; från ett band ofta behäftat med inneslutningar, bubblor och strimmor till nästan optisk perfektion. Float levererar det som kallas eldfinish, glansen hos det nya porslinet.
Glödgning & inspektion & skärning på beställning
● Glödgning
Trots den lugn med vilken floatglas formas, utvecklas avsevärda spänningar i bandet när det svalnar. För mycket spänning och glaset kommer att gå sönder under skäraren. Bilden visar spänningar genom bandet, avslöjade av polariserat ljus. För att lindra dessa spänningar genomgår bandet värmebehandling i en lång ugn som kallas en lehr. Temperaturerna kontrolleras noggrant både längs och tvärs över bandet.
●Inspektion
Floatprocessen är känd för att tillverka perfekt platt, felfritt glas. Men för att säkerställa högsta kvalitet sker inspektion i varje steg. Ibland tas en bubbla inte bort under raffineringen, ett sandkorn vägrar smälta, en skakning i tennet skapar krusningar i glasbandet. Automatiserad onlineinspektion gör två saker. Den avslöjar processfel uppströms som kan korrigeras, vilket gör det möjligt för datorer nedströms att styra skärare runt defekter. Inspektionstekniken möjliggör nu att mer än 100 miljoner mätningar per sekund görs över bandet, vilket lokaliserar defekter som det blotta ögat inte skulle kunna se.
Datan driver "intelligenta" skärmaskiner, vilket ytterligare förbättrar produktkvaliteten för kunden.
●Skärning på beställning
Diamantskivor trimmar av självkanter – spända kanter – och skär bandet till den storlek som datorn anger. Floatglas säljs per kvadratmeter. Datorer översätter kundernas krav till skärmönster som är utformade för att minimera svinn.
Valsat glas
Valsningsprocessen används för tillverkning av solpanelglas, mönstrat planglas och trådglas. En kontinuerlig ström av smält glas hälls mellan vattenkylda valsar.
Valsat glas används alltmer i PV-moduler och värmekollektorer på grund av dess högre transmittans. Det är liten kostnadsskillnad mellan valsat och floatglas.
Valsat glas är speciellt på grund av sin makroskopiska struktur. Ju högre transmittans desto bättre och idag når valsat högpresterande lågjärnsglas vanligtvis en transmittans på 91 %.
Det är också möjligt att införa en ytstruktur på glasytan. Olika ytstrukturer väljs beroende på den avsedda tillämpningen.
En gradad ytstruktur används ofta för att förbättra vidhäftningsstyrkan mellan EVA och glas i PV-applikationer. Strukturerat glas används i både PV- och termosolapplikationer.
Mönstrat glas tillverkas i en enda omgång där glaset strömmar till valsarna vid en temperatur på cirka 1050 °C. Den nedre valsen av gjutjärn eller rostfritt stål är graverad med mönstrets negativ; den övre valsen är slät. Tjockleken kontrolleras genom att justera mellanrummet mellan valsarna. Bandet lämnar valsarna vid cirka 850 °C och bärs upp över en serie vattenkylda stålvalsar till glödgningsugnen. Efter glödgningen skärs glaset till rätt storlek.
Trådglas tillverkas i en dubbelpasseringsprocess. Processen använder två oberoende drivna par vattenkylda formningsvalsar, som var och en matas med ett separat flöde av smält glas från en gemensam smältugn. Det första valsparet producerar ett kontinuerligt glasband, hälften så tjockt som slutprodukten. Detta täcks med ett trådnät. En andra matning av glas, för att ge ett band med samma tjocklek som det första, läggs sedan till och, med trådnätet "inklämt", passerar bandet genom det andra valsparet som bildar det slutliga bandet av trådglas. Efter glödgning skärs bandet med speciella skär- och snäppanordningar.