זכוכית צפה וזכוכית מגולגלת
זכוכית צפה
תהליך הציפה, שהומצא על ידי סר אליסטר פילקינגטון בשנת 1952, מייצר זכוכית שטוחה. תהליך זה מאפשר ייצור של זכוכית שקופה, צבועה ומצופה לבניינים, וזכוכית שקופה וצבועה לכלי רכב.
ישנם כ-260 מפעלי זכוכית צפים ברחבי העולם עם תפוקה משולבת של כ-800,000 טון זכוכית בשבוע. מפעל זכוכית צף, הפועל ללא הפסקה במשך 11-15 שנים, מייצר כ-6000 קילומטרים של זכוכית בשנה בעוביים של 0.4 מ"מ עד 25 מ"מ וברוחבים של עד 3 מטרים.
קו ציפה יכול להיות באורך של כמעט חצי קילומטר. חומרי גלם נכנסים בקצה אחד ומהקצה השני יוצאים לוחות זכוכית, חתוכים בדיוק לפי המפרט, בקצב של עד 6,000 טון בשבוע. בין לבין נמצאים שישה שלבים משולבים מאוד.
התכה וזיקוק
מרכיבים דקים, תחת פיקוח קפדני על איכותם, מעורבבים ליצירת אצווה, אשר מוזרמת לתנור המחומם ל-1500 מעלות צלזיוס.
כיום, זכוכית מצופה מייצרת זכוכית באיכות כמעט אופטית. מספר תהליכים - התכה, זיקוק והומוגניזציה - מתרחשים בו זמנית ב-2,000 טונות של זכוכית מותכת בכבשן. הם מתרחשים באזורים נפרדים בזרימת זכוכית מורכבת המונעת על ידי טמפרטורות גבוהות, כפי שמוצג בתרשים. סך התהליכים מסתכם בתהליך התכה רציף, הנמשך עד 50 שעות, המספק זכוכית בטמפרטורה של 1,100 מעלות צלזיוס, נקייה מתכלילים ובועות, בצורה חלקה ורציפה לאמבט המצוף. תהליך ההיתוך הוא המפתח לאיכות הזכוכית; וניתן לשנות את הרכבה כדי לשנות את תכונות המוצר המוגמר.
אמבטיה צפה
זכוכית מהמתך זורמת בעדינות מעל זרבובית עקשן אל פני השטח דמויי המראה של בדיל מותך, החל מ-1,100 מעלות צלזיוס ועוזבת את אמבט הצפה כסרט מוצק ב-600 מעלות צלזיוס.
עקרון השימוש בזכוכית הציפה נותר ללא שינוי משנות ה-50, אך המוצר השתנה באופן דרמטי: מעובי שיווי משקל יחיד של 6.8 מ"מ לטווח שבין תת-מילימטר ל-25 מ"מ; מסרט שלעתים קרובות מוכתם על ידי תכלילים, בועות ופסים ועד לשלמות כמעט אופטית. זכוכית הציפה מספקת את מה שמכונה גימור אש, הברק של כלי החרסינה החדשים.
חישול, בדיקה וחיתוך לפי הזמנה
● חישול
למרות השקט שבו נוצרת זכוכית צפה, מתחים ניכרים נוצרים בסרט כשהוא מתקרר. יותר מדי מאמץ והזכוכית תישבר מתחת לחיטוב. התמונה מראה מתחים דרך הסרט, הנחשפים על ידי אור מקוטב. כדי להקל על מתחים אלה, הסרט עובר טיפול בחום בתנור ארוך המכונה להר. הטמפרטורות נשלטות בקפידה הן לאורך הסרט והן לרוחבו.
●בְּדִיקָה
תהליך הציפה ידוע בייצור זכוכית שטוחה לחלוטין וללא פגמים. אך כדי להבטיח את האיכות הגבוהה ביותר, מתבצעת בדיקה בכל שלב. לעיתים, במהלך הזיקוק, בועה לא מוסרת, גרגר חול מסרב להימס, ורעידה בפח יוצרת אדוות בסרט הזכוכית. בדיקה אוטומטית מקוונת עושה שני דברים. היא חושפת תקלות בתהליך במעלה הזרם שניתן לתקן, מה שמאפשר למחשבים במורד הזרם לכוון את החותכים סביב פגמים. טכנולוגיית הבדיקה מאפשרת כעת ביצוע של יותר מ-100 מיליון מדידות בשנייה על פני הסרט, תוך איתור פגמים שעין בלתי מזוינת לא הייתה מסוגלת לראות.
הנתונים מניעים מכונות חותך "חכמות", ומשפרים עוד יותר את איכות המוצר עבור הלקוח.
●חיתוך לפי הזמנה
גלגלי יהלום חותכים את הקצוות הקדמיים – קצוות מתוחים – וחותכים את הסרט לגודל המוכתב על ידי המחשב. זכוכית צפה נמכרת לפי מטר מרובע. מחשבים מתרגמים את דרישות הלקוחות לדפוסי חיתוך שנועדו למזער בזבוז.
זכוכית מגולגלת
תהליך הגלגול משמש לייצור זכוכית פאנלים סולאריים, זכוכית שטוחה מעוצבת וזכוכית חוטית. זרם רציף של זכוכית מותכת נשפך בין גלילים מקוררים במים.
זכוכית מגולגלת נמצאת בשימוש גובר במודולים פוטו-וולטאיים ובקולטי חום בגלל העברת האנרגיה הגבוהה שלה. ישנו הבדל קטן בעלויות בין זכוכית מגולגלת לזכוכית צפה.
זכוכית מגולגלת היא מיוחדת בשל המבנה המקרוסקופי שלה. ככל שהעברה גבוהה יותר, כך היא טובה יותר, וכיום זכוכית מגולגלת בעלת ביצועים גבוהים ודלת ברזל תגיע בדרך כלל לעברה של 91%.
ניתן גם להכניס מבנה פני שטח על פני הזכוכית. מבני פני שטח שונים נבחרים בהתאם ליישום המיועד.
מבנה משטח מחורץ משמש לעתים קרובות כדי לשפר את חוזק ההדבקה בין EVA לזכוכית ביישומי PV. זכוכית מובנית משמשת הן ביישומי PV והן ביישומי תרמו-סולאריים.
זכוכית מעוצבת מיוצרת בתהליך חד-פעמי שבו הזכוכית זורמת לגלילים בטמפרטורה של כ-1050 מעלות צלזיוס. הגליל התחתון, העשוי ברזל יצוק או נירוסטה, חרוט בתשליל של הדוגמה; הגליל העליון חלק. העובי נשלט על ידי כוונון הרווח בין הגלילים. הסרט יוצא מהגלילים בטמפרטורה של כ-850 מעלות צלזיוס ונתמך על ידי סדרה של גלילי פלדה מקוררים במים אל חלל החישול. לאחר החישול, הזכוכית נחתכת לגודל המתאים.
זכוכית חוטית מיוצרת בתהליך כפול. התהליך משתמש בשני זוגות גלילי עיצוב מקוררים במים המונעים באופן עצמאי, כל אחד מהם מוזן בזרימה נפרדת של זכוכית מותכת מכבשן התכה משותף. זוג הגלילים הראשון מייצר סרט זכוכית רציף, חצי מעובי המוצר הסופי. זה מכוסה ברשת תיל. לאחר מכן מוסיפים הזנה שנייה של זכוכית, כדי לתת סרט באותו עובי כמו הראשון, וכאשר רשת התיל "סנדוויץ'", הסרט עובר דרך זוג הגלילים השני היוצר את הסרט הסופי של זכוכית חוטית. לאחר החישול, הסרט נחתך באמצעות סידורי חיתוך וקליעה מיוחדים.