Как делают стекло
Листовое стекло делают флоат-методом: шихту из кварцевого песка, соды и известняка плавят при температуре около 1500 °C и непрерывно разливают по ванне с расплавленным оловом, где стекломасса растекается в идеально ровный лист и застывает без шлифовки. Так получают прозрачное листовое стекло толщиной 2–19 мм — именно из него «Дисконт-Стекло» режет стекло по размеру, закаляет и собирает стеклопакеты в Москве.
Из чего делают стекло
Листовое стекло делают из шихты — смеси трёх минеральных компонентов. Кварцевый песок (диоксид кремния SiO₂) занимает 70–75% и служит основой стекла; кальцинированная сода (~15%) понижает температуру плавления песка; известняк с доломитом придаёт стеклу прочность и стойкость к воде. По составу такое листовое стекло называют натрий-кальций-силикатным. В шихту добавляют до 15% стеклобоя — он экономит энергию печи, и сульфатные осветлители, убирающие микропузырьки газа ради прозрачности стекла.
Температура варки стекла
Шихту для листового стекла варят при температуре около 1500 °C — при таком нагреве песок, сода и известняк сплавляются в однородную вязкую стекломассу. Варят стекло в стекловаренной печи весом более 1200 тонн, которая работает непрерывно годами без остановки: остывание разрушило бы футеровку. Именно высокая температура варки задаёт аморфную (некристаллическую) структуру стекла — из-за отсутствия кристаллической решётки готовое листовое стекло не рассеивает свет и остаётся прозрачным.
Флоат-метод: ванна с оловом
Флоат-метод — ключевая стадия того, как делают стекло: расплав выливают на поверхность ванны с жидким оловом. Олово выбрано потому, что оно плотнее стекла (стекломасса плывёт сверху) и кипит выше температуры плавления стекла — контакт остаётся спокойным на всей длине ванны около 50 метров. Поверхностное натяжение выравнивает стекло до молекулярной гладкости — эффект «огневой полировки», поэтому флоат-стекло не нуждается в шлифовке. Нижняя сторона листа, лежавшая на олове, и верхняя получаются одинаково ровными.
Как задают толщину листового стекла
Толщину листового стекла задают скоростью вытягивания ленты и валками, тянущими стекло по ванне. Пока лента идёт по олову, стекло охлаждается примерно с 1100 до 600 °C и постепенно затвердевает; чем быстрее его тянут, тем тоньше выходит лист. Так на одной линии получают листовое стекло от 2 до 19 мм. «Дисконт-Стекло» держит на складе ходовые толщины и выполняет резку стекла по размеру — от витринных 8–10 мм до тонкого 2–4 мм.
Отжиг: снятие напряжений в стекле
После флоат-ванны листовое стекло проходит отжиг — медленное охлаждение в туннельной печи-лере длиной более 100 метров в течение 30–45 минут. Отжиг снимает внутренние напряжения в стекле: без него лист трескался бы сам по себе. Именно благодаря отжигу обычное листовое стекло можно спокойно резать стеклорезом по линии реза. Закалённое стекло, наоборот, нагревают повторно и резко обдувают — напряжения в нём создают намеренно ради прочности, поэтому резать после закалки его уже нельзя.
Раскрой ленты и сорта стекла по ГОСТ 111-2014
Остывшую ленту режут на форматы: линия наносит рез и разламывает стекло по линии. Толщины листового стекла стандартизированы ГОСТ 111-2014 — 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 19 мм и другие. По качеству поверхности стекло сортируют на классы от М0 (практически без дефектов) до М7 — контролируют пузыри, посторонние включения и оптические искажения. Зеленоватый оттенок у среза стекла даёт оксид железа в песке (около 0,1%); для витрин и зеркал берут осветлённое стекло с пониженным содержанием железа.
| Стадия | Что происходит со стеклом |
|---|---|
| 1. Шихта | Смесь кварцевого песка (70–75%), соды (~15%) и известняка с доломитом; до 15% стеклобоя |
| 2. Варка | Плавление в стекловаренной печи при температуре около 1500 °C до однородного расплава |
| 3. Флоат-ванна | Разлив расплава по поверхности жидкого олова, растекание в ровный лист |
| 4. Формование | Валки вытягивают ленту, скорость задаёт толщину 2–19 мм; охлаждение с ~1100 до 600 °C |
| 5. Отжиг | Медленное охлаждение в лере (30–45 минут) для снятия внутренних напряжений |
| 6. Раскрой | Резка ленты на форматы, сортировка по качеству от М0 до М7 |
Кто изобрёл флоат-метод
Флоат-метод придумал британец сэр Аластер Пилкингтон вместе с Кеннетом Бикерстаффом в компании Pilkington Brothers. Опыты со стеклом на олове начались в 1952 году, первую удачную ленту получили в 1958-м, а официально технологию представили в 1959 году — на разработку ушло около семи лет и порядка 28 млн фунтов. До флоат-метода ровное стекло получали прокаткой с последующей дорогой шлифовкой; сегодня почти всё листовое стекло в мире, включая то, что режет «Дисконт-Стекло», делают именно флоат-способом.
Опыт «Дисконт-Стекло» с флоат-стеклом
«Дисконт-Стекло» работает с листовым флоат-стеклом с 2008 года — 18 лет отбираем стекло по сортам М0–М7 согласно ГОСТ 111-2014 и держим ходовые толщины 2–19 мм на складе с самовывозом. Собственный участок резки, обработки кромки и закалки в «Дисконт-Стекло» превращает флоат-лист в изделие по вашему размеру: от витринного стекла 8–10 мм до тонкого 2–4 мм.
Производственно-технический отдел «Дисконт-Стекло»Частые вопросы о производстве стекла
Из чего делают стекло?
Листовое стекло делают из шихты — смеси кварцевого песка (диоксид кремния SiO₂, 70–75%), кальцинированной соды (около 15%) и известняка с доломитом. Такое стекло относят к натрий-кальций-силикатному: песок формирует стеклянную основу, сода снижает температуру плавления, известняк даёт прочность и стойкость к влаге.
При какой температуре варят стекло?
Шихту для листового стекла варят в стекловаренной печи при температуре около 1500 °C. При этой температуре песок, сода и известняк превращаются в однородную вязкую стекломассу; промышленные печи работают непрерывно годами без остановки.
Что такое флоат-метод производства стекла?
Флоат-метод — это разлив расплавленной стекломассы по поверхности ванны с жидким оловом: стекло растекается в идеально ровный лист под действием силы тяжести и поверхностного натяжения, без механической шлифовки. Так получают прозрачное листовое стекло с зеркально-гладкой поверхностью.
Кто и когда изобрёл флоат-метод?
Флоат-метод изобрёл сэр Аластер Пилкингтон вместе с Кеннетом Бикерстаффом в британской компании Pilkington Brothers. Опыты начались в 1952 году, первая удачная лента получена в 1958-м, а официально технологию представили в январе 1959 года.