Možda ne primjećujemo u životu, u stvari, uvijek je staklo okolo. Na primjer, stakleni prozori kuće, vjetrobransko staklo automobila, vanjski zidovi poslovne zgrade, vaze i tako dalje. Možda ćete iznenada shvatiti: Oh! Stakla zaista ima posvuda. Ali verovatno se ne pitate, kako je staklo dospelo tamo?
Staklo je drevni i misteriozni materijal. Smatra se da je prva staklena posuda nastala 1500. godine prije Krista. Staklo je krto, ali izdržljivo. Mnogi fragmenti stakla mogu se naći u ranim kulturnim lokalitetima. Jer samo staklo se može napraviti u svim oblicima i sterilno je. Stoga se često koristi i kao posuda, kao što su čaše i epruvete. Cijena je relativno niska, vrlo pogodna za masovnu proizvodnju. Uz kontinuirani razvoj nauke i tehnologije, funkcije stakla se postepeno diverzificiraju. Proces proizvodnje stakla od sirovine do gotovog proizvoda detaljno je opisan u nastavku.
Glavna komponenta stakla
Glavna komponenta stakla je silicijum dioksid (SiO2), koji je osnovni materijal za izradu stakla. Osim toga, potrebno je dodati i druge materijale. Na taj način se prilagođavaju karakteristike stakla i proces proizvodnje. Ove sirovine su:
Soda pepeo (Na₂CO₃) : Ovaj materijal može smanjiti tačku topljenja silicijum peska i olakšati obradu na visokim temperaturama.
Krečnjak (CaCO₃) : Budući da se staklo može otopiti u vodi kada se otopi, dodavanjem krečnjaka staklo postaje nerastvorljivo. Takođe povećava tvrdoću i izdržljivost stakla. Za izradu uobičajenog tvrdog stakla.
Glinica (Al₂O₃) : Poboljšava hemijsku stabilnost stakla.
Magnezijum oksid (MgO) : može poboljšati čvrstoću i otpornost stakla na toplotu.
Ostali aditivi: dodajte željezni oksid, cink oksid itd., po potrebi da staklu date određenu boju ili karakteristike.
Transparentnost prema vidljivoj svjetlosti je najvažnija karakteristika stakla. Obično staklo nije prozirno za ultraljubičasto svjetlo jer je napravljeno od natrijum karbonata. Ako ultraljubičasto svjetlo prodire, staklo mora biti napravljeno od čistog silicijum dioksida. Ova vrsta stakla je poskupjela i općenito se naziva kvarcno staklo.
Običnom staklu se često dodaju drugi sastojci. Na primjer, vidimo blistavo kristalno staklo u hotelu ili KTV-u. To je zato što mu se dodaje olovo, koje može povećati koeficijent prelamanja stakla, pa je refrakcija vrlo zasljepljujuća. Vrsta stakla koja se koristi za izradu optičkih sočiva je prošarana torijum oksidom, koji takođe dramatično povećava indeks prelamanja. Ako se cerijum doda staklu, ono apsorbuje ultraljubičasto svetlo. Ako želite da staklo ima funkciju upijanja infracrvenih zraka, možete dodati željezo. Ova vrsta izolacionog stakla nalazi se unutar projektora.
Dodavanje raznih metala ili metalnih oksida staklu može promijeniti boju stakla. Na primjer, mala količina mangana može promijeniti svijetlozelenu boju stakla uzrokovanu gvožđem, a malo više mangana može stvoriti čašu boje lavande. Ako je sadržaj gvožđa u staklu smanjen, to takođe može učiniti svetlo zeleno staklo u osnovi bezbojno. Dodavanje male količine kobalta također može stvoriti plavkasto staklo. Bakarni oksidi stvaraju tirkizno staklo. Bakar stvara tamno crveno, neprozirno staklo koje izgleda kao rubin. Tako se boja stakla može kontrolisati, a može se napraviti i mnogo aditiva. Uključujući promjenu temperature stakla, to zapravo može učiniti, ali je kemija ovoga također prilično složena i treba je proučiti.
Mešanje i topljenje
Miješanje sirovina: Sirovine prvo treba izvagati u određenim gramima i promiješati. Ovaj proces zahtijeva preciznu i specijaliziranu opremu. Morate paziti da su materijali ravnomjerno pomiješani. Pomešane sirovine se nazivaju "stakleni sastojci".
Topljenje: miješani sastojci stakla šalju se u peć za topljenje stakla. Temperatura peći je veoma visoka, obično oko 1700 stepeni. Na visokim temperaturama, stakleni sastojci prolaze kroz neke hemijske reakcije i tope se u rastopljeno staklo. Ovaj proces je centralni korak u proizvodnji stakla. U procesu se održava konstantna visoka temperatura i odgovarajuće vrijeme topljenja. Ovo može osigurati ujednačenost i čistoću stakla.
oblikovanje
Nakon što se rastopljeno staklo homogenizuje u peći za topljenje, ulazi u proces formiranja. Prema obliku i upotrebi konačnog proizvoda, može se podijeliti na sljedeće vrste:
Float staklo: Float staklo je glavna metoda proizvodnje za moderno arhitektonsko i automobilsko staklo. Spomenuto je u prethodnom članku. Nakon što rastopljeno staklo iscuri iz peći, ono teče kroz protočno korito u plutajući rezervoar koji sadrži rastopljeni kalaj. Tečno staklo se odvija na površini tečnog lima, formirajući glatku staklenu traku. Kako se traka polako kreće i hladi, postepeno se stvrdne. Rezultat je ravno staklo ujednačene debljine i glatke površine.
Puhano staklo: Puhano staklo se uglavnom koristi za šuplje proizvode kao što su staklene boce i sjenila. Tokom procesa puhanja, rastopljeno staklo se usisava u cijev za puhanje. Zatim se kroz cijev u staklo uduvava zrak, tako da se staklo može proširiti i otvoriti i konačno poprimiti oblik. Tehnologija puhanja sada također ima automatizirani skup procesa, a neke proizvodne oblasti biraju i ručni rad.
Valjano staklo: Nakon prolaska između dva valjka, rastopljeno staklo se može utisnuti u stakleni lim sa uzorkom. Budući da na valjku postoje različiti uzorci, stakleni proizvodi s različitim uzorcima mogu se presovati prema potrebama kupaca. Valjano staklo se uglavnom koristi za izradu ukrasnog stakla s ukrasnim uzorcima. Većina ih se koristi za dekoraciju zgrada.
Izvučeno staklo: Izvučeno staklo se može koristiti za izradu staklenih vlakana. Rastopljeno staklo može proći kroz malu rupu i biti uvučeno u tanka staklena vlakna. Zatim ta staklena vlakna dalje prerađujemo u staklenu tkaninu, stakleni filc i druge materijale. Može se koristiti u građevinskoj izolaciji, elektronskim uređajima i drugim poljima.
žariti
Nakon što se staklo formira, ono također treba proći proces žarenja kako bi se eliminiralo unutrašnje naprezanje. Može poboljšati mehaničku čvrstoću i stabilnost stakla. Znate li šta je žarenje? Žarenje je proces održavanja stakla na određenoj temperaturi, a zatim ga polako hladi. U ovom procesu, napon unutar stakla može se ravnomjerno osloboditi. Ovo sprečava njegovo spontano pucanje ili deformaciju tokom upotrebe.
Obrada i površinska obrada
Rezanje i poliranje: Žareno staklo se reže, polira i polira za različite namene. Rezanje je rezanje velikih komada stakla na određenu veličinu prema zahtjevima kupca. Ovaj proces se radi sa profesionalnim rekvizitima. Obično se koristi dijamantski rezač. Brušenje i poliranje uglavnom zaglađuju ivice stakla. Time se sprječava da oštre ivice nanose štetu ljudskom tijelu.
Površinska obrada: Da bi se poboljšala svojstva stakla, površinska obrada je neophodan korak. Ne slušajte Površinska obrada je jednostavna stvar. U stvari, postoji mnogo vrsta površinskih tretmana. Uobičajene metode površinske obrade uključuju premazivanje, jetkanje kiselinom, pjeskarenje, itd. Premaz je za poboljšanje anti-ultraljubičastih, antirefleksnih i anti-trljajućih svojstava stakla. Jetkanje kiselinom i pjeskarenje općenito se koriste za izradu matiranog stakla, što povećava skrivenost i dekorativni učinak stakla. Ovo je mjesto gdje površina mat stakla dobiva svoj mraz.
Inspekcija kvaliteta
Nakon što je staklo napravljeno, potrebno je izvršiti i stroga ispitivanja kvalitete prije izlaska iz tvornice. Osigurajte da ispunjava nacionalne i industrijske standarde. Uobičajene stavke za testiranje uključuju:
Ispitivanje veličine i debljine: Uvjerite se da su veličina i debljina stakla u skladu sa standardom.
Detekcija optičkih performansi: detekcija propusnosti stakla, razlike u boji i drugih optičkih svojstava. Uvjerite se da zadovoljavaju optičke standarde.
Ispitivanje mehaničkih svojstava: provjerite da li čvrstoća i tvrdoća stakla zadovoljavaju pokazatelje, kako bi se izbjegla oštećenja uzrokovana drobljenjem.
Detekcija površinskih oštećenja: Izgled stakla se dalje ispituje. Uključujući da li ima mjehurića, ogrebotina, pukotina i drugih nedostataka.
Pakovanje i otprema
Staklene proizvode koji su prošli kontrolu kvaliteta potrebno je pakovati i transportovati. Prilikom pakovanja, staklo je potrebno odvojiti mekim jastučićem. Spriječite oštećenja u transportu. U procesu transporta posebnu pažnju treba obratiti i na zaštitu od udara i pritiska. Osigurajte sigurnu dostavu staklenih proizvoda na odredište.
Sum up
Proces proizvodnje stakla je složen i delikatan proces. Od početnog odabira sirovina, materijala za miješanje, rastaljenog stakla, oblikovanja stakla, žarenja, obrade i površinske obrade, do završne kontrole kvaliteta i transporta. Svaki korak zahtijeva preciznu kontrolu i strogo upravljanje. Kroz naučni i razuman proizvodni proces, možemo proizvesti multifunkcionalne staklene proizvode koji zadovoljavaju potrebe kupaca. Takođe se može koristiti u raznim oblastima. U budućem razvoju staklo će nastaviti da igra svoj jedinstveni šarm i cveta na raznim poljima.
