فرایند تولید شیشه فلوت

شیشه فلوت در سال 1959 توسط پیلکینگتون معرفی و آرام آرام به نحو گسترده ای جایگزین فرآیندهای شیشه تخت گردیده است. امروزه شیشه فلوت به صورت گسترده در محصولات مصرفی مورد استفاده قرار می گیرد.

با توجه به کیفیت بالا و انعطاف پذیری ساختاری در طول تولید می توان به راحتی آن را به شکل های گوناگون ایجاد کرد، این باعث می شود که از آن برای انواع برنامه های کاربردی مانند شیشه اتومبیل، آیینه، درب و پنجره  استفاده شود.

فرآیند تولید

فرآیند تولید شیشه تخت به سه روش کشش، نورد و شناور انجام شده است. در بین این روش ها دو روش اول علیرغم کسب ارزش تجاری به دلیل مشکلاتی شامل اعوجاج، نوسانات شدید ضخامت و صیقل شیشه نورد شده کم کم منسوخ شده و نهایتاً توجه شیشه سازان به مزایای روش شناور جلب گردید. در روش شناور شیشه فلوت که یک ورق شیشه ای است توسط ریختن شیشه ی مذاب شناور بر روی بستر فلز مذاب، به طور معمول قلع، ساخته می شود.

اگر چه سرب و انواع مختلف فلزات با نقطه ذوب پایین در گذشته استفاده شده است اما میان فلزات، قلع برای فرآیند تولید شیشه فلوت مناسب تر است. زیرا دارای گرانروی خاص و ارزان تر نسبت به سایر فلزات است. همچنین کمترین واکنش با مذاب شیشه در 1050 درجه سانتی گراد و کمترین فشار بخار را دارد. با این وجود قلع در یک فضای طبیعی اکسید می شود تا دی اکسید قلع تولید شود.

دی اکسید قلع در فرآیند تولید به عنوان رسوب شناخته شده و به شیشه متصل می شود. جهت جلوگیری از این موضوع و اکسیداسیون قلع، حمام قلع با فضای محافظتی و اتمسفر احیاکننده ی فضای نیتروژن و هیدروژن تأمین می گردد.مذاب شیشه پس از طی مراحل ذوب و حباب زادیی، با استفاده از همزنهای مکانیکی مخصوص، همگون و با درجه حرارت 1050 درجه سانتی گراد و از طریق آجر نسوز یکپارچه ای به نام آجر لبه وارد حمام قلع مذاب می گردد.

مقدار شیشه ای که بر روی قلع مذاب از طریق یک کانال ریخته می شود، توسط یک یک دیواره معلق متحرک به نام کنترل می گردد. با حفظ تعادل بین نیروهای کشش سطحی شیشه هایی با ضخامت یکنواخت، سطح بسیار مسطح و بدون اعوجاج تولید می گردد. تغییر در سرعت جریان و سرعت غلطک و اعمال منحنی دمایی خاص شیشه ای با ضخامت متفاوت تشکیل می دهد.

در فرآیند ساخت شیشه فلوت از مواد خام شامل ماسه، خاکستر سودا، دولومیت، سنگ آهک، سولفات سدیم  استفاده می کنند. سایر مواد ممکن است به عنوان رنگ ها، مواد پالایش دهنده یا برای تنظیم خواص فیزیکی و شیمیایی شیشه استفاده شوند.

مواد خام در یک فرآیند مخلوط شدن ترکیب می شوند. سپس در یک نسبت کنترل شده در کوره ای که با دمای حدود 1500 درجه سانتی گراد گرم می شود، قرار می گیرند. ازاین رو حرکت دورانی و گردابی نوارهای شیشه رخ نمی دهد، و همین عامل اثر مطلوبی بر خواص نوری شیشه تخت می گذارد.

کوره های شیشه ای معمولی 9 متر عرض، 45 متر طول دارد و شامل بیش از 1200 تن شیشه است. پس از رسیدن دمای شیشه مذاب به حدود 1100 درجه سانتی گراد شیشه از طریق یک سنگ لبه از جنس فیوزکست بر روی حمام قلع مذاب قلب طرح قسمت شناور است، ریخته می شود. همان طور که شیشه در امتداد حمام قلع جریان می یابد، درجه حرارت به تدریج از 1100 درجه سانتی گراد کاهش می یابد تا در حدود 600 درجه سانتی گراد ورق از قلع بر روی غلطک برداشته می شود.

نوار شیشه ای از طریق غلطک با سرعت کنترل شده از حمام خارج شده و وارد کوره تنش زدایی می گردد. در این کوره که فرآیند سخت شدن شیشه انجام می گردد ورق شیشه با رعایت ملاحظات کلی سرد می گردد تا از تنش های باقیمانده جلوگیری شود. پس از کوره تنش زدایی نوار شیشه به صورت پیوسته از بازرسی اپتیکی می گذرد تا معایب شیشه شناسایی گردد و نهایتاً نوار شیشه بریده می شود.