Печь закалки

Стекло является повсеместно распространённым материалом. Оно сопутствует современному человеку в интерьере, науке, творчестве, производстве – во всех сферах его многогранной деятельности. Существует множество способов обработки стекла. Один из самых высокотехнологичных – закалка.

Закалённое стекло более чем в 5 раз превосходит обычное по прочности на удар и изгиб, оно выдерживает значительные нагрузки и температурные колебания в диапазоне 320 градусов. При разрушении оно распадается на мелкие фрагменты, не представляющие угрозы для человека. Оптические характеристики, цвет, размер исходного стекла после закалки сохраняются. Каким же образом можно придать стеклу эти уникальные качества?

Закалка стекла производится путём его нагрева до степени размягчения (650-700 градусов), а затем – охлаждения в струях воздуха. Охлаждение производится быстро, при этом внутренние и верхние слои остывают с разной скоростью. Именно благодаря возникающей при этом системе напряжений многократно увеличивается прочность и термостойкость материала. Очевидно, что для осуществления такого процесса необходимо сложное современное оборудование, каким являются печи для закалки стекла.

В печах может производиться закалка плоского стекла или так называемое «моллирование» – производство гнутого стекла. Современные печи линии S-Z являются комбинированными, то есть совмещают закаливание и гнутьё. Гнутое и плоское стекло являются главными видами закалённого стекла. Наиболее совершенной конструкцией печей считаются горизонтальная, в основном, она и используется в производстве. Горизонтальная печь позволяет максимально автоматизировать процесс закалки, получать разные по габаритам изделия очень высокого качества.

Печи могут быть классифицированы по таким параметрам:
• по способу нагрева – электрическому или газовому;
• по способу конвекции воздуха в секции нагрева – естественному и принудительному (принудительная конвекция может быть верхней, нижней, совмещённой);
• по количеству вентиляторов для охлаждения изделия – моно или мульти.

Моллирование может быть произведено такими способами:
• с применением статичного механического пресса;
• с помощью валов, осуществляющих гнутьё подвижными роликами.
• в одной или нескольких плоскостях;
• в продольном и поперечном направлении.

Конструкция горизонтальной печи для закалки плоского стекла распространённой модификации S 1 включает следующие части:
• загрузочный стол;
• секцию нагрева;
• секцию закалки;
• секцию охлаждения;
• разгрузочный стол;
• секцию обдувки и охлаждения;
• контрольно-управляющую систему.

Печь модификации S 1 производит закалку стёкол широкого диапазона размеров: максимального – 3500х12000, минимального – 60х100. На первом этапе процесса стекло размещается на обрезиненных валах загрузочного стола и продвигается ко входу в печь. После получения сигнала системы управления оно загружается в секцию нагрева, которая имеет два уровня с нагревательными и теплоизлучающими элементами. Система обеспечивает равномерное нагревание поверхности стекла. В секции закалки размещены обдуватели с отверстиями (дюзами). Расстояние между дюзами и обдуваемой поверхностью регулируется в зависимости от нужных характеристик изделия. Тщательно регулируются также давление и подача воздуха, который обдувает стекло с двух сторон. Затем стекло поступает на разгрузочный стол. Оно снимается вручную или с помощью манипуляторов – в случае больших размеров.

Все этапы работы печи имеют компьютерное управление, использующее самые современные программные средства. Система управления многофункциональна и надёжно обеспечивает безопасную работу всего комплекса оборудования, включая аварийную сигнализацию.

Печи модификации S 2 осуществляют закалку гнутого стекла с поперечным моллированием. Модификация S 3 позволяет производить закаленное стекло, гнутое в двух плоскостях. Оно используется для изготовления стекол автомобилей. Модификация S 5 предназначена для изготовления плоского и гнутого стекла, которое находит применение в архитектуре, производстве декоративных изделий, предметов мебели.

Существуют печи, использующие принцип фьюзинга, который позволяет при спекании внедрить в толщу стекла инородные элементы. Технология фьюзинга популярна у дизайнеров, поскольку при создании витражей таким способом стекло остаётся цельным и не имеет швов. Обычно такое стекло бывает окрашено в разные цвета, что повышает его декоративные свойства.

Количество модификаций и моделей современных печей для производства закалённого стекла очень велико, их конструкции совершенствуются, например, за счёт оптимизации методов нагрева. Наиболее перспективным считается конвективный метод, предлагаемый в качестве альтернативы традиционному методу, использующему тепловую радиацию. Считается, что конвекция позволяет сделать прогрев более равномерным. С конца 90-х годов рынок конвективных печей для закалки стекла представляет потребителям печи трёх основных типов:
• иррадиационные с конвективной камерой предварительного нагрева,
• иррадиационные со вспомогательной конвекцией, то есть с подачей сжатого воздуха извне,
• печи с истинной конвекцией, использующие циркуляцию поступающего через сопла горячего воздуха внутри секции нагрева.

Такие печи пока конструктивно совершенствуются, но уже имеют спрос. Закалённое стекло также представляет собой постоянно совершенствующийся продукт. Его высокотехнологичные свойства обеспечивают потребности строителей, архитекторов, специалистов транспортных отраслей, представителей уникальных профессий и рядовых потребителей.