Типичные проблемы, возникающие в процессе нагрева Нагрев – наиболее типичный этап закалки стекла;От этого этапа зависит очень многое в создании продукта высокого стандарта.Качество закаленного стекла во многом зависит от

Типичные проблемы, возникающие в процессе нагрева

Нагрев – наиболее типичный этап закалки стекла;От этого этапа зависит очень многое в создании продукта высокого стандарта.Качество закаленного стекла во многом зависит от процесса нагрева в печи.Неравномерный нагрев вызывает деформацию стекла в процессе закалки.Наиболее распространенная проблема связана с быстрым нагревом нижней поверхности стекла из-за отвода тепла от керамических роликов.В результате расширения нижней поверхности края стекла выгибаются вверх, и стекло движется на роликах, как лодка, что приводит к повреждению, называемому «мутнением по центральной линии».К другим неравномерным результатам нагрева относятся перегретые кромки, которые вызывают деформацию, известную как бистабильное седло, и могут привести к поломке кромок в процессе нагрева.

Стекло с покрытием – вызов для переработчиков

Продолжающееся движение к повышению энергоэффективности зданий дает мощный толчок к применению стекла с покрытием.Напыленные (автономные) низкоэмиссионные или солнцезащитные покрытия становятся стандартом в странах, где климат солнечный круглый год или холодный зимой и теплый летом.Для производителей стекла, использующих традиционные технологии, это означало необходимость применять несколько более медленные процессы закалки из-за более длительного времени нагрева.В то же время переработчикам сложно увеличить свои производственные мощности без ущерба для достижения выдающегося качества всех типов стекла.

Проблемы гораздо серьезнее при обработке стекол с покрытием Low-E и отражающих стекол.Помимо проблемы проводимости тепла от роликов, покрытие на верхней поверхности стекла отражает излучение от верхних нагревательных элементов, тогда как нижние нагревательные элементы нагревают стекло в два раза, поскольку излучение снизу проникает в стекло и отражается обратно от покрытой верхней поверхности.

В свою очередь, неравномерное распределение тепла может возникнуть, если в печь одну за другой запускают переменные загрузки.Попадая в печь, холодное стекло поглощает тепло от рольганга.Из-за тепловой инерции предыдущее стекло покидает область, где оно колебалось холодным, и, следовательно, следующая партия попадает в рольганг, который может иметь избыточное тепло по краям и холодную область в середине.Частично это можно компенсировать, регулируя нагрев поперечного сечения так, чтобы он нагревал только нагруженную область.

Неравномерный нагрев также может привести к появлению полос холода в направлении стекла.Здесь неравномерность температуры, вызванная резистивными элементами, приводит к радужному свечению, которое наиболее отчетливо видно при тесте на поляризацию, но также может быть видно невооруженным глазом.

Само стекло также может стать причиной проблем с нагревом.Лучистое тепло по-разному поглощается на печатных участках стекла, чем в обычном стекле.То же самое касается и фасонных стекол.

Эти проблемы могут отрицательно повлиять на форму или плоскостность конечного продукта, его оптические свойства или поверхность стекла.Равномерность нагрева достигается за счет компенсации разницы температур профилированным нагревом;отсюда ключевое значение возможности профилированного отопления.

Конвекция для стекла с покрытием и скорость

«Тепло передается стеклу тремя различными способами: излучением, проводимостью и конвекцией.Независимо от типа печи эти три пути передачи тепла присутствуют всегда.Их можно дополнительно проанализировать на следующие части:

1. Радиация

Прямое излучение

Косвенное излучение

2. Проводимость от керамических роликов.

3. Конвекция. Ее можно разделить на три категории.

Естественная конвекция.

Вспомогательная конвекция с использованием сжатого воздуха.

Принудительная конвекция.

Степень вклада каждого из них в процесс нагрева зависит от типа печи, типа стекла и фазы процесса нагрева.В традиционных печах основным источником теплопередачи является теплопроводность от роликов (на начальных этапах нагрева), а затем излучение.В печах с полной конвекцией тепло передается преимущественно за счет конвекции.Конвекция должна играть важную роль для эффективного нагрева стекол с покрытием.

Чтобы преодолеть эти проблемы, производители оборудования постоянно ищут новые решения, основанные на использовании конвекции.Конвекция считается обязательной для любой производственной линии, где изготавливается стекло с покрытием.Помимо улучшения качества конечного продукта, конвекционный нагрев имеет еще одно важное преимущество перед лучистыми системами, а именно скорость нагрева.

Системы закалки на основе лучистых печей нагревают флоат-стекло со скоростью около 40 сек/мм толщины.При конвекционном нагреве время нагрева можно сократить до 25-30 сек/мм толщины, увеличивая производительность и производительность до 40-50%!Поскольку Low-E и другие типы стекла с покрытием требуют гораздо более длительного времени нагрева в лучистой печи, производительность увеличивается еще больше.«(цитата из статьиКонвекция дает преимущество, Юха Карисола)

Недостатки принудительной конвекции

Есть три недостатка закалки с принудительной конвекцией.Во-первых, сложно контролировать конвекционные потоки внутри печи и требует правильного проектирования оборудования и навыков оператора.Во-вторых, закалка с принудительной конвекцией потребляет примерно на 10% больше электроэнергии из-за непрямого нагрева с помощью воздушных струй.Кроме того, машины с принудительной конвекцией дороже покупать и обслуживать.

Качество кромок и закаленное стекло

Качество кромки играет важную роль при производстве, доставке и установке изделий из флоат-стекла в автомобильной и архитектурной сферах.Процесс закалки вызывает переходные растягивающие напряжения на ранней стадии закалки как на поверхности, так и на краях флоат-стекла.В зависимости от температуры и вязкости стекла эти напряжения могут быть сняты или не сняты за счет вязкой релаксации до того, как начнут накапливаться постоянные полезные напряжения. Учитывая хорошее качество флоат-стекла, временные растягивающие напряжения могут выдерживаться поверхностями, но это не обязательно. по краям.Действительно, качество кромки, которое зависит от типа обработки кромки, уступает качеству жести и воздушных поверхностей.Следовательно, на этих краях может начаться преждевременный разрушение, если сочетание временного напряжения и серьезности дефекта невыносимо.Такое преждевременное разрушение происходит, когда температура стекла недостаточно высока и скорость закалки слишком высока.Разрушение стекла во время закалки снижает производительность и одновременно ухудшает качество стекла.

Китайское обрабатывающее оборудование - Boon and Bane

Нет сомнений в том, что Китай является самой динамично развивающейся экономикой в ​​мире, и китайская стекольная промышленность сегодня дает бессонные ночи производителям и переработчикам стекла во всем мире, но, увы, эта динамично развивающаяся экономика и ее производители оборудования значительно потерпели неудачу, когда дело доходит до машин для закалки стекла. , вы можете пересчитать на пальцах несколько производителей качественных станков (держу пари, что вы не утомите даже одну руку), но по иронии судьбы китайские закалочные машины растут во всех уголках мира, будь то самый сложный рынок Северной Америки, Западной Европы или развивающиеся страны, такие как Индия, Вьетнам или африканские страны.Эти дешевые машины находят рынок в самых неожиданных местах. Я упомянул об этом нескольким переработчикам стекла в моей стране, и неизменным ответом была более низкая первоначальная стоимость, однако ни один из переработчиков не упомянул о проблемах с качеством (хотя завод менеджеры могут рассказать другую историю).

Не нужно смотреть очень далеко: то, как быстро растут производители закалочных машин в Китае, за очень короткий промежуток времени говорит само за себя.Оглянитесь назад, пять лет назад, в Китае было пять производителей темперирующих машин, сегодня вы можете насчитать три дюжины, и большинство из них почти не проводят НИОКР и продают по цене почти трети европейских производителей.Хотя более низкая первоначальная стоимость помогла многим переработчикам, и новые переработчики купили эти машины и увеличили объемы перерабатываемого стекла, но в большинстве случаев за счет качества.В моей стране около 75% используемых темперных машин китайского производства.