Floatglass og valset glass
Floatglass
Flyteprosessen, oppfunnet av Sir Alastair Pilkington i 1952, lager flatt glass. Denne prosessen muliggjør produksjon av klart, tonet og belagt glass til bygninger, og klart og tonet glass til kjøretøy.
Det finnes rundt 260 flyteanlegg over hele verden med en samlet produksjon på rundt 800 000 tonn glass i uken. Et flyteanlegg, som er i drift uten stopp i mellom 11 og 15 år, produserer rundt 6000 kilometer med glass i året i tykkelser fra 0,4 mm til 25 mm og i bredder opptil 3 meter.
En flytelinje kan være nesten en halv kilometer lang. Råmaterialer kommer inn i den ene enden, og fra den andre enden kommer glassplater ut, nøyaktig kuttet etter spesifikasjon, med hastigheter på opptil 6000 tonn i uken. Mellom dem ligger seks svært integrerte trinn.
Smelting og raffinering
Finkornede ingredienser, nøye kontrollert for kvalitet, blandes til en mikseblanding som strømmer inn i ovnen som varmes opp til 1500 °C.
Floatglass produseres i dag av tilnærmet optisk kvalitet. Flere prosesser – smelting, raffinering og homogenisering – foregår samtidig i de 2000 tonnene med smeltet glass i ovnen. De forekommer i separate soner i en kompleks glassstrøm drevet av høye temperaturer, som diagrammet viser. Dette gir en kontinuerlig smelteprosess som varer i opptil 50 timer, og som leverer glass ved 1100 °C, fritt for inneslutninger og bobler, jevnt og kontinuerlig til floatbadet. Smelteprosessen er nøkkelen til glasskvaliteten, og sammensetningene kan modifiseres for å endre egenskapene til det ferdige produktet.
Flytebad
Glass fra smelteren strømmer forsiktig over en ildfast tut ned på den speillignende overflaten av smeltet tinn, og starter ved 1100 °C og forlater flytebadet som et solid bånd ved 600 °C.
Prinsippet bak floatglass er uendret fra 1950-tallet, men produktet har endret seg dramatisk: fra en likevektstykkelse på 6,8 mm til et område fra submillimeter til 25 mm; fra et bånd ofte skjemmet av inneslutninger, bobler og striper til nesten optisk perfeksjon. Float leverer det som kalles ildfinish, glansen til nytt porselen.
Gløding og inspeksjon og skjæring på bestilling
● Gløding
Til tross for hvor rolig floatglass dannes, utvikles det betydelige spenninger i båndet når det avkjøles. For mye spenning, og glasset vil knuse under kutteren. Bildet viser spenninger gjennom båndet, avslørt av polarisert lys. For å avlaste disse spenningene gjennomgår båndet varmebehandling i en lang ovn kjent som en lehr. Temperaturene kontrolleres nøye både langs og på tvers av båndet.
●Undersøkelse
Flytprosessen er kjent for å lage perfekt flatt og feilfritt glass. Men for å sikre høyeste kvalitet utføres inspeksjon i hvert trinn. Av og til fjernes ikke en boble under raffineringen, et sandkorn nekter å smelte, eller en skjelving i tinnet skaper krusninger i glassbåndet. Automatisert online-inspeksjon gjør to ting. Den avdekker prosessfeil oppstrøms som kan korrigeres, slik at datamaskiner nedstrøms kan styre kuttere rundt feil. Inspeksjonsteknologi tillater nå at mer enn 100 millioner målinger i sekundet gjøres på tvers av båndet, og finner feil som det blotte øye ikke ville kunne se.
Dataene driver «intelligente» kuttere, noe som ytterligere forbedrer produktkvaliteten for kunden.
●Skjæring på bestilling
Diamantskiver trimmer av selvkanter – stressede kanter – og kutter båndet til den størrelsen som datamaskinen dikterer. Floatglass selges per kvadratmeter. Datamaskiner oversetter kundenes krav til skjæremønstre som er utformet for å minimere svinn.
Valset glass
Valseprosessen brukes til produksjon av solcellepanelglass, mønstret flatglass og trådet glass. En kontinuerlig strøm av smeltet glass helles mellom vannkjølte valser.
Valset glass brukes i økende grad i PV-moduler og varmekollektorer på grunn av dens høyere transmittans. Det er liten kostnadsforskjell mellom valset glass og floatglass.
Valset glass er spesielt på grunn av sin makroskopiske struktur. Jo høyere transmittans, desto bedre, og i dag vil valset glass med høy ytelse og lavt jerninnhold vanligvis nå en transmittans på 91 %.
Det er også mulig å introdusere en overflatestruktur på glassoverflaten. Ulike overflatestrukturer velges avhengig av den tiltenkte bruken.
En gradert overflatestruktur brukes ofte for å forbedre heftestyrken mellom EVA og glass i PV-applikasjoner. Strukturert glass brukes i både PV- og termosolapplikasjoner.
Mønstret glass lages i en enkeltpasseringsprosess der glasset strømmer til valsene ved en temperatur på omtrent 1050 °C. Den nederste støpejerns- eller rustfrie stålvalsen er gravert med negativet av mønsteret; den øverste valsen er glatt. Tykkelsen kontrolleres ved å justere gapet mellom valsene. Båndet forlater valsene ved omtrent 850 °C og støttes over en serie vannkjølte stålvalser til glødeovnen. Etter gløding kuttes glasset til riktig størrelse.
Trådglass lages i en dobbeltpasseringsprosess. Prosessen bruker to uavhengig drevne par vannkjølte formingsvalser, som hver mates med en separat strøm av smeltet glass fra en felles smelteovn. Det første valseparet produserer et kontinuerlig glassbånd, halvparten så tykt som sluttproduktet. Dette legges over med et nettingnett. En andre mating av glass, for å gi et bånd med samme tykkelse som det første, legges deretter til, og med nettingen "klemt" inn i hverandre, passerer båndet gjennom det andre valseparet som danner det endelige båndet av trådglass. Etter gløding kuttes båndet med spesielle skjære- og kneppearrangementer.