Floatglas und Walzglas
Schwimmendes glas
Mit dem Floatverfahren, das 1952 von Sir Alastair Pilkington erfunden wurde, wird Flachglas hergestellt.Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von klarem, getöntem und beschichtetem Glas für Gebäude sowie klarem und getöntem Glas für Fahrzeuge.
Weltweit gibt es rund 260 Floatanlagen mit einer Gesamtproduktion von etwa 800.000 Tonnen Glas pro Woche.Eine Floatanlage, die zwischen 11 und 15 Jahren ununterbrochen in Betrieb ist, produziert jährlich etwa 6.000 Kilometer Glas in Dicken von 0,4 mm bis 25 mm und in Breiten von bis zu 3 Metern.
Eine Schwimmleine kann fast einen halben Kilometer lang sein.An einem Ende werden Rohstoffe eingegeben, am anderen Ende kommen Glasplatten heraus, die genau nach Spezifikation zugeschnitten sind, und zwar in einer Menge von bis zu 6.000 Tonnen pro Woche.Dazwischen liegen sechs hochintegrierte Stufen.
Schmelzen und Raffinieren
Feinkörnige Zutaten, deren Qualität streng kontrolliert wird, werden zu einer Charge vermischt, die in den auf 1500 °C erhitzten Ofen fließt.
Float stellt heute Glas von nahezu optischer Qualität her.In den 2.000 Tonnen geschmolzenem Glas im Ofen laufen mehrere Prozesse gleichzeitig ab – Schmelzen, Läutern, Homogenisieren.Sie treten in getrennten Zonen in einem komplexen Glasfluss auf, der durch hohe Temperaturen angetrieben wird, wie das Diagramm zeigt.In der Summe ergibt sich ein kontinuierlicher Schmelzprozess, der bis zu 50 Stunden dauert und bei dem 1.100 °C heißes Glas ohne Einschlüsse und Blasen gleichmäßig und kontinuierlich in das Floatbad gelangt.Der Schmelzprozess ist der Schlüssel zur Glasqualität;und Zusammensetzungen können modifiziert werden, um die Eigenschaften des Endprodukts zu verändern.
Floatbad
Glas aus dem Schmelzofen fließt sanft über einen feuerfesten Auslauf auf die spiegelähnliche Oberfläche des geschmolzenen Zinns, beginnt bei 1.100 °C und verlässt das Floatbad als festes Band bei 600 °C.
Das Prinzip von Floatglas ist seit den 1950er Jahren unverändert, das Produkt hat sich jedoch dramatisch verändert: von einer einheitlichen Gleichgewichtsdicke von 6,8 mm zu einem Bereich von Submillimetern bis 25 mm;Von einem Band, das häufig durch Einschlüsse, Blasen und Streifen beeinträchtigt ist, bis hin zu nahezu optischer Perfektion.Float liefert das sogenannte Fire-Finish, den Glanz von neuem Porzellan.
Glühen, Inspektion und Schneiden auf Bestellung
● Glühen
Trotz der Ruhe, mit der Floatglas geformt wird, entstehen beim Abkühlen erhebliche Spannungen im Band.Bei zu hoher Belastung bricht das Glas unter dem Schneider.Das Bild zeigt Spannungen durch das Band, sichtbar durch polarisiertes Licht.Um diese Spannungen abzubauen, wird das Band einer Wärmebehandlung in einem langen Ofen, einem sogenannten Kühlofen, unterzogen.Die Temperaturen werden sowohl entlang als auch quer zum Band genau kontrolliert.
●Inspektion
Das Floatverfahren ist bekannt für die Herstellung von perfekt flachem, fehlerfreiem Glas.Um jedoch höchste Qualität zu gewährleisten, finden in jeder Phase Inspektionen statt.Gelegentlich wird eine Blase beim Läutern nicht entfernt, ein Sandkorn schmilzt nicht, ein Zittern in der Dose erzeugt Wellen im Glasband.Die automatisierte Online-Inspektion bewirkt zwei Dinge.Es deckt vorgelagerte Prozessfehler auf, die korrigiert werden können, sodass nachgeschaltete Computer die Schneidwerkzeuge um Fehler herum steuern können.Mit der Inspektionstechnologie können mittlerweile mehr als 100 Millionen Messungen pro Sekunde entlang des Bandes durchgeführt werden, um Fehler zu lokalisieren, die mit dem bloßen Auge nicht erkennbar wären.
Die Daten treiben „intelligente“ Schneidemaschinen an und verbessern so die Produktqualität für den Kunden weiter.
●Zuschnitt auf Bestellung
Diamantscheiben schneiden die Kante – beanspruchte Kanten – ab und schneiden das Band auf die vom Computer vorgegebene Größe.Floatglas wird pro Quadratmeter verkauft.Computer übersetzen die Anforderungen der Kunden in Schnittmuster, die den Ausschuss minimieren.
Gerolltes Glas
Das Walzverfahren wird zur Herstellung von Solarpanelglas, gemustertem Flachglas und Drahtglas verwendet.Ein kontinuierlicher Strom geschmolzenen Glases wird zwischen wassergekühlten Walzen gegossen.
Aufgrund seiner höheren Lichtdurchlässigkeit wird Walzglas zunehmend in PV-Modulen und thermischen Kollektoren eingesetzt.Der Kostenunterschied zwischen Walz- und Floatglas ist gering.
Walzglas zeichnet sich durch seine makroskopische Struktur aus.Je höher die Durchlässigkeit, desto besser. Hochleistungsfähiges gewalztes Glas mit niedrigem Eisengehalt erreicht heute typischerweise eine Durchlässigkeit von 91 %.
Es ist auch möglich, eine Oberflächenstruktur auf der Oberfläche des Glases einzubringen.Je nach Einsatzzweck werden unterschiedliche Oberflächenstrukturen gewählt.
Eine gratige Oberflächenstruktur wird häufig verwendet, um die Haftfestigkeit zwischen EVA und Glas bei PV-Anwendungen zu verbessern.Strukturiertes Glas wird sowohl in PV- als auch in Thermosolaranwendungen eingesetzt.
Gemustertes Glas wird in einem einzigen Durchgang hergestellt, bei dem das Glas bei einer Temperatur von etwa 1050 °C zu den Walzen fließt.Auf der unteren Walze aus Gusseisen oder Edelstahl ist das Negativ des Musters eingraviert;Die Oberwalze ist glatt.Die Dicke wird durch die Einstellung des Spalts zwischen den Walzen gesteuert.Das Band verlässt die Walzen mit etwa 850 °C und wird über eine Reihe wassergekühlter Stahlwalzen zum Kühlofen transportiert.Nach dem Glühen wird das Glas zugeschnitten.
Drahtglas wird im Double-Pass-Verfahren hergestellt.Das Verfahren verwendet zwei unabhängig voneinander angetriebene Paare wassergekühlter Formwalzen, die jeweils mit einem separaten Fluss geschmolzenen Glases aus einem gemeinsamen Schmelzofen versorgt werden.Das erste Walzenpaar erzeugt ein durchgehendes Glasband, das halb so dick ist wie das Endprodukt.Dieser ist mit einem Drahtgeflecht überzogen.Dann wird eine zweite Glaszufuhr hinzugefügt, um ein Band mit der gleichen Dicke wie das erste zu erhalten, und mit dem „Sandwich“ des Drahtgeflechts läuft das Band durch das zweite Rollenpaar, das das endgültige Drahtglasband bildet.Nach dem Glühen wird das Band durch spezielle Schneid- und Schnappvorrichtungen geschnitten.