Floatglas en gewalst glas
Floatglas
Het floatglasproces, uitgevonden door Sir Alastair Pilkington in 1952, maakt vlakglas mogelijk. Dit proces maakt de productie mogelijk van helder, getint en gecoat glas voor gebouwen, en helder en getint glas voor voertuigen.
Wereldwijd zijn er ongeveer 260 floatglasfabrieken met een gezamenlijke productie van ongeveer 800.000 ton glas per week. Een floatglasfabriek, die 11 tot 15 jaar non-stop draait, produceert jaarlijks ongeveer 6000 kilometer glas in diktes van 0,4 mm tot 25 mm en breedtes tot 3 meter.
Een floatlijn kan bijna een halve kilometer lang zijn. Aan de ene kant komen grondstoffen binnen en aan de andere kant komen er glasplaten uit, die precies volgens de specificaties worden gesneden, met een snelheid van wel 6000 ton per week. Daartussen liggen zes sterk geïntegreerde fasen.
Smelten en raffineren
Fijnkorrelige ingrediënten, waarvan de kwaliteit nauwkeurig wordt gecontroleerd, worden gemengd tot een batch. De batch gaat de oven in, die wordt verhit tot 1500°C.
Floatglas produceert tegenwoordig glas van bijna optische kwaliteit. Verschillende processen – smelten, raffineren, homogeniseren – vinden gelijktijdig plaats in de 2000 ton gesmolten glas in de oven. Deze processen vinden plaats in afzonderlijke zones in een complexe glasstroom die wordt aangestuurd door hoge temperaturen, zoals het diagram laat zien. Dit alles resulteert in een continu smeltproces dat tot wel 50 uur duurt en dat glas van 1100 °C, vrij van insluitsels en bellen, soepel en continu naar het floatbad brengt. Het smeltproces is essentieel voor de glaskwaliteit; de samenstelling kan worden aangepast om de eigenschappen van het eindproduct te veranderen.
Floatbad
Glas uit de smelter stroomt zachtjes over een vuurvaste tuit op het spiegelende oppervlak van gesmolten tin. Het begint bij 1.100 °C en verlaat het floatbad als een vast lint bij 600 °C.
Het principe van floatglas is sinds de jaren 50 ongewijzigd gebleven, maar het product is drastisch veranderd: van een enkele evenwichtsdikte van 6,8 mm naar een bereik van submillimeter tot 25 mm; van een lint dat vaak ontsierd wordt door insluitsels, belletjes en strepen naar bijna optische perfectie. Floatglas levert wat bekend staat als vuurglans, de glans van nieuw porselein.
Gloeien & Inspectie & Snijden op bestelling
● Gloeien
Ondanks de rust waarmee floatglas wordt gevormd, ontstaan er aanzienlijke spanningen in het lint tijdens het afkoelen. Bij te veel spanning zal het glas onder de snijmachine breken. De afbeelding toont spanningen in het lint, zichtbaar gemaakt door gepolariseerd licht. Om deze spanningen te verminderen, ondergaat het lint een warmtebehandeling in een lange oven, een zogenaamde lehr. De temperaturen worden nauwkeurig gecontroleerd, zowel langs als over het lint.
●Inspectie
Het floatproces staat bekend om het produceren van perfect vlak, foutloos glas. Maar om de hoogste kwaliteit te garanderen, vindt er in elke fase inspectie plaats. Soms wordt een luchtbel tijdens het raffineren niet verwijderd, weigert een zandkorrel te smelten, veroorzaakt een trilling in het tin rimpelingen in het glaslint. Geautomatiseerde online inspectie doet twee dingen. Het brengt procesfouten in de aanloopfase aan het licht die kunnen worden gecorrigeerd, waardoor computers in de aanloopfase de snijmachines om fouten heen kunnen sturen. Inspectietechnologie maakt het nu mogelijk om meer dan 100 miljoen metingen per seconde over het lint uit te voeren, waardoor fouten worden opgespoord die met het blote oog niet zichtbaar zouden zijn.
De gegevens sturen 'intelligente' snijmachines aan, waardoor de productkwaliteit voor de klant verder wordt verbeterd.
●Op bestelling snijden
Diamantschijven slijpen de zelfkant (gestresteerde randen) af en snijden het lint op de door de computer voorgeschreven maat. Floatglas wordt per vierkante meter verkocht. Computers vertalen de wensen van klanten naar snijpatronen die verspilling minimaliseren.
Gewalst glas
Het walsproces wordt gebruikt voor de productie van glas voor zonnepanelen, gepatroneerd vlakglas en draadglas. Een continue stroom gesmolten glas wordt tussen watergekoelde rollen gegoten.
Gewalst glas wordt steeds vaker gebruikt in fotovoltaïsche modules en thermische collectoren vanwege de hogere transmissie. Er is weinig prijsverschil tussen gewalst en floatglas.
Gewalst glas is bijzonder vanwege de macroscopische structuur. Hoe hoger de transmissie, hoe beter. Hoogwaardig gewalst glas met een laag ijzergehalte bereikt tegenwoordig doorgaans een transmissie van 91%.
Het is ook mogelijk om een oppervlaktestructuur op het glasoppervlak aan te brengen. Afhankelijk van de beoogde toepassing worden verschillende oppervlaktestructuren gekozen.
Een geribbelde oppervlaktestructuur wordt vaak gebruikt om de hechting tussen EVA en glas te verbeteren in fotovoltaïsche toepassingen. Gestructureerd glas wordt gebruikt in zowel fotovoltaïsche als thermische zonne-energietoepassingen.
Gemodelleerd glas wordt vervaardigd in een single-pass-proces, waarbij het glas met een temperatuur van ongeveer 1050 °C naar de rollen stroomt. De onderste gietijzeren of roestvrijstalen rol is gegraveerd met het negatief van het patroon; de bovenste rol is glad. De dikte wordt geregeld door de opening tussen de rollen aan te passen. Het lint verlaat de rollen met een temperatuur van ongeveer 850 °C en wordt via een reeks watergekoelde stalen rollen naar de gloeioven geleid. Na het gloeien wordt het glas op maat gesneden.
Draadglas wordt geproduceerd in een dubbelproces. Het proces maakt gebruik van twee onafhankelijk aangedreven paren watergekoelde vormrollen, elk gevoed met een aparte stroom gesmolten glas uit een gemeenschappelijke smeltoven. Het eerste paar rollen produceert een doorlopende glaslint met de helft van de dikte van het eindproduct. Hieroverheen wordt een gaaslaag gelegd. Vervolgens wordt een tweede glastoevoer toegevoegd, om een lint van dezelfde dikte als het eerste te verkrijgen. Met het gaas ertussen gaat het lint door het tweede paar rollen, dat het uiteindelijke draadglaslint vormt. Na het gloeien wordt het lint gesneden met behulp van speciale snij- en breekmechanismen.