Možno si to v živote nevšimneme, v skutočnosti je sklo vždy naokolo. Napríklad sklenené okná domu, čelné sklo auta, vonkajšie steny kancelárskej budovy, vázy atď. Zrazu si možno uvedomíte: Oh! Sklo je naozaj všade. Ale asi sa nečudujete, ako sa tam to sklo dostalo?
Sklo je prastarý a tajomný materiál. Predpokladá sa, že prvá sklenená nádoba bola vytvorená v roku 1500 pred Kristom. Sklo je krehké, ale odolné. Mnoho úlomkov skla možno nájsť v raných kultúrnych lokalitách. Pretože samotné sklo môže byť vyrobené do všetkých druhov tvarov a je sterilné. Preto sa bežne používa aj ako nádoba, napríklad poháre a skúmavky. Náklady sú relatívne nízke, veľmi vhodné pre sériovú výrobu. S neustálym rozvojom vedy a techniky sa funkcie skla postupne diverzifikujú. Výrobný proces skla od suroviny až po hotový výrobok je podrobne opísaný nižšie.
Hlavná zložka skla
Hlavnou zložkou skla je oxid kremičitý (SiO2), ktorý je základným materiálom na výrobu skla. Okrem toho je potrebné pridať ďalšie materiály. Týmto spôsobom sa upravia vlastnosti skla a výrobný proces. Tieto suroviny sú:
Sóda (Na₂CO₃): Tento materiál môže znížiť teplotu topenia kremičitého piesku a uľahčiť spracovanie pri vysokej teplote.
Vápenec (CaCO₃): Pretože sa sklo pri roztavení môže rozpustiť vo vode, pridaním vápenca sa sklo stane nerozpustným. Zvyšuje tiež tvrdosť a odolnosť skla. Na výrobu bežne používaného tvrdého skla.
Alumina (Al₂O₃): Zvyšuje chemickú stabilitu skla.
Oxid horečnatý (MgO): môže zlepšiť pevnosť a tepelnú odolnosť skla.
Ďalšie prísady: podľa potreby pridajte oxid železitý, oxid zinočnatý atď., aby sklo získalo špecifickú farbu alebo vlastnosti.
Transparentnosť pre viditeľné svetlo je najdôležitejšou vlastnosťou skla. Bežné sklo nie je priehľadné pre ultrafialové svetlo, pretože je vyrobené z uhličitanu sodného. Ak má ultrafialové svetlo preniknúť, sklo musí byť vyrobené z čistého oxidu kremičitého. Tento druh skla zvýšil cenu a všeobecne sa nazýva kremenné sklo.
Bežné sklo má často pridané ďalšie prísady. Napríklad vidíme oslnivé krištáľové sklo v hoteli alebo KTV. Pridáva sa do nej totiž olovo, ktoré môže zvýšiť koeficient lomu skla, takže lom je veľmi oslepujúci. Druh skla používaného na výrobu optických šošoviek je opatrený oxidom tória, ktorý tiež dramaticky zvyšuje index lomu. Ak sa do skla pridá cér, absorbuje ultrafialové svetlo. Ak chcete, aby sklo malo funkciu pohlcovania infračervených lúčov, môžete pridať železo. Tento druh izolačného skla je vo vnútri projektora.
Pridávanie rôznych kovov alebo oxidov kovov do skla môže zmeniť farbu skla. Napríklad malé množstvo mangánu môže zmeniť svetlozelenú farbu skla spôsobenú železom a trochu viac mangánu môže vytvoriť levanduľový pohár. Ak sa obsah železa v skle zníži, môže to urobiť aj samotné svetlozelené sklo do v podstate bezfarebného stavu. Pridaním malého množstva kobaltu môže vzniknúť aj modrasté sklo. Oxidy medi vytvárajú tyrkysové sklo. Meď vytvára tmavočervené, nepriehľadné sklo, ktoré vyzerá ako rubín. Takže farba skla môže byť kontrolovaná a môžu byť vyrobené mnohé prísady. Vrátane zmeny teploty skla to skutočne dokáže, ale chémia tohto je tiež dosť zložitá a treba ju študovať.
Miešanie a tavenie
Miešanie surovín: Suroviny je potrebné najskôr navážiť v konkrétnych gramoch a premiešať. Tento proces si vyžaduje presné a špeciálne vybavenie. Musíte sa uistiť, že materiály sú rovnomerne zmiešané. Zmiešané suroviny sa nazývajú „sklené prísady“.
Tavenie: zmiešané sklenené prísady sa posielajú do sklárskej taviacej pece. Teplota pece je veľmi vysoká, zvyčajne okolo 1700 stupňov. Pri vysokých teplotách sklenené zložky podliehajú niektorým chemickým reakciám a roztavia sa na roztavené sklo. Tento proces je ústredným krokom pri výrobe skla. V procese udržiavať konštantnú vysokú teplotu a vhodnú dobu topenia. To môže zabezpečiť rovnomernosť a čistotu skla.
tvarovanie
Po homogenizácii roztaveného skla v taviacej peci vstupuje do procesu tvarovania. Podľa tvaru a použitia konečného produktu ho možno rozdeliť do nasledujúcich typov:
Plavené sklo: Plavené sklo je hlavnou výrobnou metódou pre moderné architektonické a automobilové sklo. Bolo to spomenuté v predchádzajúcom článku. Po vytečení roztaveného skla z pece prúdi cez prietokový žľab do plavákovej nádrže obsahujúcej roztavený cín. Tekuté sklo sa rozvinie na povrchu tekutého cínu a vytvorí hladký sklenený pás. Ako sa pás pomaly pohybuje a chladne, postupne tuhne. Výsledkom je ploché sklo s rovnomernou hrúbkou a hladkým povrchom.
Fúkané sklo: Fúkané sklo sa používa hlavne na duté výrobky, ako sú sklenené fľaše a tienidlá. Počas procesu fúkania sa roztavené sklo nasáva do fúkacej rúrky. Do skla je potom cez potrubie vháňaný vzduch, aby sa sklo mohlo roztiahnuť a otvoriť a nakoniec nadobudnúť tvar. Fúkacia technika má teraz aj automatizovaný súbor procesov a niektoré výrobné oblasti volia aj manuálnu obsluhu.
Valcované sklo: Po prechode medzi dvoma valcami je možné roztavené sklo stlačiť do sklenenej tabule so vzorom. Pretože na valci sú rôzne vzory, môžu byť sklenené výrobky s rôznymi vzormi lisované podľa potrieb zákazníka. Valcované sklo sa všeobecne používa na výrobu dekoratívneho skla s ozdobnými vzormi. Väčšina z nich sa používa na dekoráciu v budovách.
Ťahané sklo: Ťahané sklo možno použiť na výrobu sklenených vlákien. Roztavené sklo môže prechádzať malým otvorom a vtiahnuť sa do tenkých sklenených vlákien. Tieto sklenené vlákna potom ďalej spracovávame na sklenenú tkaninu, sklenenú plsť a iné materiály. Môže byť použitý v izolácii budov, elektronických spotrebičoch a iných oblastiach.
žíhanie
Po vytvorení skla musí prejsť aj procesom žíhania, aby sa odstránilo vnútorné napätie. Môže zvýšiť mechanickú pevnosť a stabilitu skla. Viete, čo je to žíhanie? Žíhanie je proces udržiavania skla na udržiavacej teplote počas určitého časového obdobia a následného pomalého ochladzovania. Pri tomto procese sa môže rovnomerne uvoľniť napätie vo vnútri skla. Zabráni sa tak jeho samovoľnému prasknutiu alebo deformácii pri používaní.
Obrábanie a povrchová úprava
Rezanie a leštenie: Žíhané sklo je rezané, leštené a leštené na rôzne účely. Rezanie je rezanie veľkých kusov skla na určitú veľkosť podľa požiadaviek zákazníka. Tento proces sa vykonáva s profesionálnymi rekvizitami. Všeobecne sa používa diamantová fréza. Brúsenie a leštenie vo všeobecnosti vyhladzuje okraje skla. Tým sa zabráni tomu, aby ostré hrany poškodili ľudské telo.
Povrchová úprava: Pre zlepšenie vlastností skla je nevyhnutným krokom povrchová úprava. Nepočúvajte povrchovú úpravu je jednoduchá vec. V skutočnosti existuje veľa druhov povrchových úprav. Bežné metódy povrchovej úpravy zahŕňajú povlakovanie, leptanie kyselinou, pieskovanie atď. Povlak má zlepšiť anti-ultrafialové, antireflexné a protioderové vlastnosti skla. Leptanie a pieskovanie kyselinou sa vo všeobecnosti používa na výrobu matného skla, čo zvyšuje nenápadnosť a dekoratívnosť skla. Tu získava matný povrch skla matný nádych.
Kontrola kvality
Po výrobe skla je tiež potrebné vykonať prísne testovanie kvality pred opustením továrne. Uistite sa, že spĺňa národné a priemyselné normy. Bežné testovacie položky zahŕňajú:
Testovanie veľkosti a hrúbky: Uistite sa, že veľkosť a hrúbka skla sú v súlade s normou.
Detekcia optického výkonu: detekcia priepustnosti skla, farebného rozdielu a iných optických vlastností. Uistite sa, že spĺňajú optické štandardy.
Test mechanických vlastností: otestujte, či pevnosť a tvrdosť skla spĺňa indikátory, aby ste predišli poškodeniu spôsobenému rozdrvením.
Detekcia povrchových defektov: Vzhľad skla sa ďalej skúma. Vrátane toho, či sú tam bubliny, škrabance, praskliny a iné chyby.
Balenie a expedícia
Sklenené výrobky, ktoré prešli kontrolou kvality, je potrebné zabaliť a prepraviť. Pri balení je potrebné sklo oddeliť mäkkým vankúšom. Zabráňte poškodeniu pri preprave. V procese prepravy je potrebné venovať osobitnú pozornosť aj protišokovej a protitlakovej ochrane. Zabezpečte bezpečné doručenie sklenených výrobkov na miesto určenia.
Suma sumárum
Výrobný proces skla je zložitý a citlivý proces. Od prvotného výberu surovín, miešacích materiálov, taveného skla, tvarovania skla, žíhania, spracovania a povrchovej úpravy až po finálnu kontrolu kvality a prepravu. Každý krok si vyžaduje presnú kontrolu a prísne riadenie. Prostredníctvom vedeckého a rozumného výrobného procesu môžeme vyrábať multifunkčné sklenené výrobky, ktoré spĺňajú potreby zákazníkov. Môže byť tiež použitý v rôznych oblastiach. V ďalšom vývoji bude sklo naďalej hrať svoje jedinečné čaro a rozkvitnúť v rôznych oblastiach.
