Производство стеклопакетов

Стеклопакеты давно вошли в нашу жизнь как более совершенные, универсальные и надежные заполнения окон и дверей. Качественный стеклопакет, в первую очередь, определяется соблюдением правил и требований к процессу его производства, о котором мы и решили рассказать подробнее...

Производство стеклопакетов осуществляется из листового флоат стекла. В зависимости от необходимых свойств, на производстве стеклу придаются специфические характеристики, благодаря которым готовый стеклопакет будет обладать лучшими показателями по сопротивлению теплопередаче, лучше защищать от шума, иметь отличительный цвет, декоративное оформление, стойкость к удару. Подробнее о производстве флоат стекла.

За последние десятилетия технология производства стеклопакетов значительно продвинулась в направлении автоматизации, когда на линии, выпускающей до несколько тысяч квадратных метров готовой продукции в смену, работают всего два человека - грузчик, подающий подготовленное стекло, и грузчик, выгружающий готовый стеклопакет (есть производства без присутствия человека).
На всех современных автоматизированных линиях по производству стеклопакетов может быть выделено несколько участков, соответствующих различным стадиям технологического процесса.

На I этапе производится резка стекла по типоразмерам. В зависимости от толщины и размера заготовки, резка производится с небольшими различиями (тип режущего инструмента и жидкости для резки). Современные столы для резки - это высокомеханизированные устройства, в которых перемещение резца управляется компьютером по программе, задаваемой оператором с клавиатуры. Некоторые столы снабжены специальной программой по оптимизации раскроя*, позволяющей снизить отходы до 5 % и ниже. Перемещение стекла по поверхности стола производится на воздушной подушке, создаваемой с помощью большого числа отверстий па поверхности стола. Ломка стекла после надреза осуществляется специальными штангами, поднимающимися из поверхности стола.
* Наиболее эффективно при больших объемах и ассортименте форм резки, а также при использовании крупногабаритных стекол (3210x6000 м). При этом необходимо иметь большие площади складских помещений с кассетами для маркированного промежуточного стекла.

При прохождении режущего инструмента по поверхности стекла, на стекле образуется небольшая бороздка с микротрещинами. При надломе вдоль этой бороздки стекло раскалывается. Для того чтобы получить ровный срез, надлом необходимо производить достаточно быстро после создания бороздки. Это связано с так называемым эффектом «самозалечивания стекла» после создания микротрещин. Получившиеся микротрещины как бы начинают самопроизвольно склеиваться, и разлом стекла в этом случае значительно затруднён. Для того, чтобы избежать подобных явлений, применяется специальная жидкость для резки, которая обладает малой вязкостью и хорошими смачивающими свойствами. Она проникает в микротрещины и препятствует самозалечиванию стекла.

Параллельно с резкой стекла производится резка дистанционных рамок (спейсеров) по размерам данного стеклопакета и предварительная сборка с помощью уголков и соединительных вставок. Дистанционные рамки должны иметь перфорированные отверстия со стороны межстекольного пространства.

Одновременно со сборкой спейсер заполняется осушителем, поглощающим влагу из межстекольного пространства стеклопакета. Согласно п. 4.2.3. ГОСТ 24866-99, при изготовлении стеклопакетов в качестве влагопоглотителя применяют синтетический гранулированный цеолит (молекулярное сито) или технический селикагель, которыми заполняют полости дистанционных рамок.

Размеры гранул влагопоглотителя должны быть больше, чем дегидрационные отверстия в дистанционной рамке. Размер пор во влагопоглотителе (молекулярном сите) должен быть менее 3 А˚ , что необходимо для избирательного поглощения газов на молекулярном уровне: должно происходить поглощение только молекул воды (водяного пара), а не других газов, входящих в состав воздуха*.
* За счёт использования осушителя воздух, находящийся внутри стеклопакета, практически полностью обезвоживается, и таким образом устраняется возможность выпадения конденсата между стёклами во всём диапазоне нормальных эксплуатационных температур.

В правильно изготовленном стеклопакете выпадение конденсата в межстскольном пространстве наступает при некоторой критической температуре, называемой «точкой росы*. Согласно определениям ГОСТ30779-2001 «Стеклопакеты строительного назначения. Метод определения сопротивления атмосферный воздействиям и оценки долговечности», точка росы стеклопакета - «температура воздуха (или газа) в стеклопакете, при которой находящийся в нём водяной пар достигает состояния насыщения и выпадает на внутренней поверхности стекол в виде конденсата*.

Реально определение ГОСТ отражает температуру наружного воздуха, при которой происходит выпадение конденсата в межстекольном пространстве без разгерметизации стеклопакета. Для большинства с секло пакетов эта температура составляет - 45 °С; для стеклопакетов морозостойкого исполнения -55 °С (см. раздел 6.2.5.4. «Классификация и нормативные требования»). Появление конденсата на поверхности стёкол внутри стеклопакета в процессе эксплуатации при более высоких температурах свидетельствует о грубых нарушениях, допущенных при его производстве - неполной герметизации или отсутствии осушителя.

Объём заполнения спейсера и порядок их контроля устанавливают в технической документации в зависимости от размеров стеклопакета и используемых герметиков, но не менее 50 % объёма рамки.

Согласно разделу 4.2.2 ГОСТ 24866-99, для изготовления дистанционных рамок применяют ленту или готовые профили из алюминиевых или стальных нержавеющих сплавов. Для повышения теплотехнических качеств стеклопакета рекомендуется применять рамки с терморазрывом (Одной из последних технологических разработок является технология TPS. Преимуществом данной технологии является то, что металлический спейсер заменён профильной лентой на основе бутилкаучука, что устраняет мостик холода в стеклопакете. Недостатком конструкции стеклопакета на основе TPS является замедленная реакция осушивания, что при длительной эксплуатации несущественно. Кроме того, существуют проблемы, связанные с эстетическим видом ленты и контролем ее влагопоглощающей способности).

На II этапе изготовления стеклопакетов производится мойка стёкол деминирализовапной водой (с проводимостью меньше 20 мкеим/см) в щёточной моечной машине. Мойка стекол, имеющих «мягкое энергосберегающее» И-покрытие, должна производиться только специально предназначенными щётками, имеющими определённую жёсткость щетинок. Мойка является ответственной операцией, в значительной степени определяющей долговечность стеклопакета, хорошая герметизация которого основана на идеальной адгезии геметика к стеклу. Не рекомендуется ручная мойка (протирка) стекла, особенно с применением моющих средств. После ручной мойки на поверхности стекла остается плёнка жира или других веществ, невидимая глазом, но приводящая к отслаиванию герметика и, соответственно, разгерметизации.

На III этапе изготовления стеклопакетов заготовки спейсера соединяются в углах стальными или пластмассовыми уголками, после чего на его торцевую поверхность слоем шириной приблизительно 3-4 мм методом экструзии при температуре 120-140 'С наносится неотверждающийся эласто пластичный герметик первого герметизирующего слоя. Согласно п. 4.2.4 ГОСТ 24866-99, в качестве герметиков первого слоя применяют аолиизобутиленовые герметики (бутилы). К качеству этого слоя предъявляются повышенные требования. Он должен быть равномерным, без разрывов, шириной не менее 3 мм, особенно в угловых местах и местах соединения. Дополнительно в углах наносится геметик вдоль соединительной щели. При небольших объёмах производства или ремонте, что является исключительным случаем, первичная герметизация стеклопакетов может осуществляться вручную. При этом герметизирующий слой наносится в виде тонкой самоклеящейся бутиловой ленты.

На IV этапе осуществляется первая стадия сборки стеклопакетов (предварительная сборка): соединение стёкол и спейсера с нанесённым на него герметикой первого слоя.
После сборки цвет бутилового шнура по всему периметру должен быть чисто чёрным. Если первичная герметизация стеклопакета осуществляется вручную, то работы необходимо производить только в специальных перчатках. Если на поверхности шнура и стекла наблюдаеться некоторая белёсость, это говорит о том, что нанесённый бутиловый шнур трогали голыми руками или поверхность стекла не была достаточно очищена.

Согласно п. 4.2.6. ГОСТ 24866-99 при применении в стеклопакете стекла с «мягким» (нестойким к внешним воздействиям) покрытием, по всему периметру этого стекла перед сборкой стеклопакета должна быть очищена от покрытия кромка, шири- ной 8-10 мм (обычно это делается перед резкой стекла). Это мероприятие обеспечи¬вает необходимую адгезию бутила к стеклу, а также исключает возможную коррозию самого покрытия. Поверхность стекла, имеющая «мягкое» покрытие, должна быть обращена во внутреннее межстекольное пространство. Кромка стекла со снятым покрытием не должна попадать в поле зрения при оценке внешнего вида стеклопакета.

После предварительной сборки, стеклопакет поступает в пресс, который сдавливает его до фиксации. После сдавливания стеклопакет должен несколько десятков секунд выдерживаться в сжатом состоянии. Это необходимо для того, чтобы бутил мог проникнуть в поры и микротрещины стекла, таким образом увеличив адгезию. Для устранения возможности разрушения стеклопакета при монтаже и эксплуатации вследствие концентрации локальных напряжений в кромке стекла, возникающей после его резки, рекомендуется перед сборкой стеклопакета сошлифовать крошку на стёклах по периметру.

На завершающей стадии изготовления стеклопакета на автоматическом оборудовании или вручную по торцевой поверхности стеклопакета наносится отверждающий герметик.
Согласно п. 4.2.4 ГОСТ 24866-99, для второго герметизирующего слоя применяют полисульфидные (тиоколовые), полиуретановые или силиконовые герметики. Основное назначение второго герметизирующего слоя заключается в удержании геометрии стеклопакета. Согласно п. 8.3 ГОСТ 24866-99, при изготовлении стеклопакетов температура воздуха в помещении должна быть 16-24 °С, а относительная влажность - не выше 50 %

Результатом процесса производства являются стеклопакеты, которые помогают ограничить уровень шума в наших квартирах, снизить проникновение тепла в помещение или, наоборот, его улетучивание, добавить интерьеру изысканности, утонченности и эксклюзивности. Для всего этого существует огромное разнообразие стеклопакетов, различающихся как по техническим характеристикам, так и по дизайн-исполнению.