Основные тенденции в производстве триплекса

В мировой практике наметился ряд перспективных направлений производства высококачественных стекол триплекс:

– создание утоненного триплекса из тонких номиналов термически либо химически упрочненного стекла;

– создание солнце- и теплозащитных стекол «триплекс» из исходных окрашенных в массе или поверхностно стекол, а также путем применения окрашенной склеивающей ПВБ-пленки;

– создание стекол типа триплекс со специальными свойствами: электрообогреваемых, со встроенными радиоантеннами и т. д.

Утоненные стекла «триплекс» изготавливаются из тонких стекол толщиной 1 £ 2 мм, склеенных эластичной прокладкой. По сравнению с обычными они обладают рядом преимуществ: у них более высокая механическая прочность и гибкость, безопасный характер разрушения, меньшая масса, при разрушении они сохраняют видимость.

Предел прочности утоненного триплекса под действием статической нагрузки и при нанесении удара стальным шаром в 5–10 раз выше, чем у обычного стекла «триплекс». Разрушающее напряжение у утоненного триплекса достигает 700–1000 МПа, в то время как у обычного стекла оно равно 100 МПа. Более тонкое стекло «триплекс» обладает повышенной гибкостью и ударной вязкостью, способностью к деформируемости, что ослабляет действие удара. При ударе очень большой силы такое стекло распадается на мелкие осколки, причем прежде всего разрушается внешнее стекло. Таким образом, утоненный триплекс более устойчив к повторным ударам, чем обычный.

Солнце- и теплозащитные стекла «триплекс» (теплоотражающие) применяются для уменьшения яркости и слепящего действия лучей, а также для улучшения светового режима, уменьшения яркости и слепящего действия солнечного света. Они обеспечивают повышенную безопасность и более комфортабельные условия в салоне автомобиля.

Электрообогреваемые стекла типа «триплекс» с прозрачной электропроводящей пленкой или со специальными электронагревателями применяются для предотвращения запотевания и обледенения ветровых стекол автомобилей и других видов транспорта при любых погодных условиях.

Электрообогреваемые стекла триплекс подразделяются на три типа:

– с прозрачной электропроводящей пленкой (чаще всего из двуокиси олова), равномерно нанесенной на поверхность стекла;

– с линейными электронагревателями, расположенными на поверхности стекла в виде полос силикатно-серебряной пасты и закрепленными при термообработке;

– с тонкими проволочными электронагревательными элементами, запрессованными между стеклами триплекса.

Электрообогреваемые стекла обеспечивают быстрый и равномерный нагрев всей площади остекления и могут заменять существующую систему нагрева воздуха в салоне автомобиля.

 

10. 9.3. Технология производства многослойного стекла
методом прессования

 

В качестве склеивающего материала в этом случае используют, как правило, пластифицированные поливинил-бутиральные (РВБ) пленки толщиной 0,39–1,50 мм. Данный тип полимерных пленок отличается высокой прозрачностью, свето-, тепло- и влагостойкостью, достаточной прочностью, высокой адгезией к силикатному стеклу, эластичностью.

Рассматриваемый способ является наиболее распространенным вследствие возможности организации поточного производства изделий из ламинированного стекла и состоит в соединении предварительно подготовленных листов стекла и ПВБ-пленки в пакет, его вальцевания и последующего прессования в газовом автоклаве. При производстве гнутого многослойного стекла добавляется стадия моллирования исходного стекла в соответствии с заданным профилем.

Технологическая схема производства ламинированного стекла (триплекс) представлена на рис. 10.12.

Из склада упакованные ящики со стеклом электротельфером подаются на участок распаковки, которая осуществляется вручную. Распакованные листы стекла подаются на механизированные столы порезки, где нарезаются черновые заготовки заданных размеров (согласно чертежам заказчика).

Склад стекла

Склад ПВБ-пленки

                                                                                                  

Транспортирование                                            Подача в магазин

      по месту распаковки                                             поточной линии

             ¯                                                                             

Распаковка стекла                                                  

             ¯                                                                                 

Вырезка заготовок,                                              

удаление облоя                                                    

             ¯                                                                                 

  Обработка кромок стекла

             ¯                                                                             

Загрузка листов

на поточную линию                                                 

             ¯                                                                                 

Транспортирование                                               Размотка рулонов

             ¯                                                                                 ¯

Сборка и обрезка пакетов                                         Резка на форматы

             ¯                                                                                  ¯

Нагрев и предварительное                                     Укладка форматов

прессование пакетов                                                на стекло

             ¯

Маркировка пакетов

             ¯

Разгрузка пакетов на тележки

             ¯

Подача в автоклав

             ¯

Окончательное прессование

             ¯

Контроль качества готовых изделий

             ¯

  Упаковка

             ¯

Складирование

 

Рис. 10.12. Технологическая схема производства плоского
многослойного стекла

 

Черновые заготовки укладываются на пирамиды под углом от 5 до 15° и транспортируются на фигурную порезку стекла (вырезка заготовок). При этом стекло из пирамиды с помощью опрокидыва-
ющейся рамы с присосками укладывается на резательный стол. Резка стекла программируемая (процессом управляет компьютер). Осуществляется подача ПАВ на режущий ролик. Для снижения поверхностного натяжения на границе стекло – металл линия реза должна быть ровной и непрерывной. В случае непрорезания стекла и появления заколов при резке ролик следует заменить.

Фигурные заготовки стекла освобождаются от облоя (отрезанных краев) и передаются на участок обработки кромок и фацета. Лучшие результаты обеспечивает применение современных автоматических шлифовально-полирующих линий четырехсторонней обработки прямолинейной кромки изделий (например, производства фирмы «Мentec» (Италия) с производительностью до 15 000 м²/мес.

В случае необходимости обработки края фигурных заготовок (автомобильное стекло) хорошие результаты обеспечивает использование шлифовально-полирующих установок типа Bilux STH4S производства INTERMAC (Италия). Станок укомплектован алмазными и полировальными кругами различного профиля и может обрабатывать изделия сложной формы с получением шлифованной и полированной кромки, а также еврофацета.

Применение устаревших ленточно-шлифовальных станков суще-
ственно снижает выход горной продукции (приблизительно на 15–20%).

Остальные стали технологического процесса производства ламинированного стекла целесообразно проводить на поточных автоматизированных линиях.

Описание работы и устройство подобной полнокомплектной линии ламинирования плоского стекла с автоматическим управлением всего рабочего цикла приведено ниже.

На линии осуществляются следующие стадии процесса производства ламинированных изделий: загрузка стекла различной окраски и размеров, ПВБ-пленки, сборка пакетов, их предварительное прессование, разгрузка, подача в автоклав и окончательное склеивание.

Такая линия состоит из двух основных частей:

– поточной линии формирования пакетов ламинированного стекла (стекло + РВБ-пленка + стекло);

– отделения автоклава.

Оборудование для формирования ламинированных пакетов состоит из следующих модулей.

1. Секция загрузки, автоматически осуществляющая перемещение листов стекла из вертикального положения в горизонтальное. Горизонтальным перемещением стекла к следующему модулю управляет оператор.

2. Моторизованный транспортер обеспечивает загрузку листами стекла моечной машины с регулируемой скоростью. На ее входе осуществляется измерение толщины стекла для дальнейшей автоматической настройки машины.

3. Моечная машина включает две моечные секции с цилиндрическими щетками, секцию ополаскивания деминерализованной водой, секцию сушки.

В первой моечной секции располагается одна пара цилиндрических щеток (одна сверху и одна снизу), впрыскивание воды осуществляется под давлением. Циркуляция холодной воды осуществляется при помощи помпы с фильтром. Во второй секции находится две пары щеток, впрыскивание подогретой воды осуществляется форсунками, давление создается помпой с фильтром. В сборочном баке установлен нагреватель для подогрева воды.

В секции ополаскивания установлены форсунки с соплами (вверху и внизу), которые разбрызгивают под давлением умягченную воду. Деминерализация воды осуществляется за счет циркуляции ее через станцию деминерализации. Секция сушки оснащена воздушными ножами (два наверху и два снизу) и вентилятором с шумоизоляцией. При остановке стекла поток воздуха автоматически прерывается. Щетки и воздушные ножи настраиваются автоматически на заданную толщину стекла. Все части оборудования, контактирующие с водой, изготавливаются из нержавеющей стали.

4. Выходной конвейер моечной машины обеспечивает перемещение из моечной машины с одновременным позиционированием по передней кромке заготовки.

5. Вакуумный загрузчик перемещает стекло с выходного конвейера на стол сборки. Мостовая конструкция загрузчика и большое количество присосок на каретке обеспечивают безопасность при перемещении листов и точность при сборке пакетов.

6. Сборочная секция включает: механизм размотки рулонов ПВБ-пленки, сборочный стол и секцию обрезки припуска пленки. В секции обеспечивается микроклимат (t = 15°С, влажность воздуха 50%). Механизм размотки рулонов склеивающей пленки позволяет разместить в своем магазине до 6 рулонов различного цвета и толщины. Пополнение магазина осуществляется без остановки основного процесса.

На сборочном столе после размещения первого листа происходит автоматическая размотка пленки с предварительной отрезкой в соответствии с размерами, внесенными в компьютер. После перемещения пленки на лист стекла, вакуумный загрузчик подает, позиционирует и накладывает второй лист стекла, формируя таким образом пакет с заданным количеством листов.

Сформированный пакет попадает в секцию обрезки, где оператор вручную производит удаление излишков РВБ-пленки.

7. Станция нагрева и предварительного прессования предназначена для предварительного склеивания пакетов и удаления пузырьков воздуха из межстекольного пространства.

Станция включает две секции:

– печь, оснащенную 12 лампами ИК-нагрева и прессующими роликами;

– печь, оснащенную 24 лампами ИК-нагрева и прессующими роликами.

Температура в печах устанавливается и регулируется с помощью компьютера.

8. Зона разгрузки, где пакеты переводятся в вертикальное положение и устанавливаются на подвижные тележки. После этого заготовки готовы к подаче в автоклав.

9. Пульт управления. Каждый модуль в составе линии управляется либо контроллерами, либо компьютером. Вся линия в целом управляется с помощью единой компьютерной программы.

10. Газовый автоклав является последней и наиболее сложной составной частью линии, относится к нестандартному оборудованию и в конечном счете определяет качество получаемого ламинированного стекла. Конструкция его предусматривает герметично закрывающу-
юся дверь особой конструкции, обеспечивающую многократное открывание – закрывание автоклава в течение многих лет. Система нагрева и охлаждения состоит из батарей и труб, адаптированных к применению в автоклавах с горячим воздухом. Характеристики системы: расположение батарей, их конфигурация, размеры, поверхность теплообмена и равномерного распределения температуры по всему объему автоклава. Циркуляция воздуха внутри автоклава обеспечивается центробежным вентилятором, поддерживающим оптимальный режим работы при различных значениях температуры и давления внутри автоклава. Вследствие этого достигается малая продолжительность циклов нагрева и охлаждения загруженных в автоклав пакетов, подлежащих окончательному склеиванию. Контроль за технологическим процессом склейки пакетов осуществляется с помощью компьютерной программы.

Подобная линия позволяет производить двух-, трех- и с большей слойностью ламинированное стекло в поточном режиме. Для расширения ассортимента, например производства гнутого ламинированного стекла, линия оснащается дополнительными опциями.

Технологический процесс производства гнутого триплекса включает следующие дополнительные операции:

– напыление тальком вымытых заготовок с последующей сборкой пакетов из двух стекол без пленки. Тальк напыляют во избежание слипания парных заготовок – при моллировании;

– подача напыленных пакетов в печь моллирования;

– моллирование и отжиг парных заготовок;

– разборка пакетов, мойка и сушка заготовок.

Дальнейшие операции не отличаются от описанных выше для производства плоского ламинированного стекла.

Основные технологические параметры процесса производства плоского ламинированного стекла приведены ниже:

Толщина используемого стекла – 3–12 мм.

Максимальная толщина пакета – 60 мм.

Минимальные размеры пакета – 500´800 мм.

Максимальные размеры пакета – 2600´4500 мм.

Среднее время сборки простого пакета (стекло + ПВБ-пленка + стекло) – 90–120 с.

Средняя продолжительность цикла автоквалирования – 60 мин.

Температура воды в моечной машине, °С:

– первая секция 20–25;

– вторая секция 35–45.

Температура воздуха для сушки – 50–60.

Температура предварительного нагрева, °С:

– первая печь – 200±20;

– вторая печь – 250±20.

Адгезия ПВБ-пленки к стеклу, МПа ³6,0.

Давление прессующих роликов, МПа, – 8,0 не менее.

Автоклав:

– температура рабочей среды – 140±10°С;

– избыточное давление, МПа, – 1,4±0,1;

– продолжительность цикла – 1 ч.

 

              11. СОЛНЦЕЗАЩИТНЫЕ СТЕКЛА

 

Стекло благодаря своим замечательным свойствам – светопрозрачности, гигиеничности, способности окрашиваться в любой цвет и другим, является важнейшим синтетическим материалом с широчайшим диапазоном применения.

В последние десятилетия резко возрос интерес к стеклам, предохраняющим от воздействия солнечной радиации, что объясняется значительным увеличением площади остекления зданий и транспортных средств. Это обусловлено экономической и технической целесообразностью, поскольку обеспечивает снижение материалоемкости конструкций, световой комфорт, легкость ухода и др. Увеличение общей площади стекла в транспортных средствах улучшает обзор, снижает массу машины, что позволяет уменьшить расход горючего.

Большие остекленные площади обеспечивают надежную связь с окружающей средой, а также соответствуют стилю современной архитектуры. Однако они являются источником больших теплопотерь зимой, составляющих до 70% общих теплопотерь зданий и повышенных теплопоступлений летом, что обусловлено малым термическим сопротивлением стекла и его прозрачностью в видимой ближней инфракрасной областях спектра.

Перегрев помещений в летнее время создает дискомфорт, ухудшает самочувствие и приводит к снижению производительности труда (повышение температуры с 20 до 35°С снижает ее на 60%).

Рост стоимости энергии в мире определил новый подход к функции окон. В частности, помимо освещения помещений, их назначение на нынешнем этапе состоит в улучшении общего энергетического баланса зданий. Задачу решает использование специальных видов стекол – солнцезащитных.