Operator_urzadz_prze_szkla_813[02]_Z2.07

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Joanna Dorota Górzyńska

Przetwarzanie szkła 813[02].Z2.07

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Podstawowe elementy przetwórstwa szkła

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Przetwórstwo szkła płaskiego

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o podstawowych technikach

przetwórstwa szkła.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane, abyś
bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie
materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

813[02].Z2

Technologia

wytwarzania szkła

813[02].Z2.02

Sporządzanie zestawów

szklarskich

813[02].Z2.03

Topienie szkła

813[02].Z2.06

Zdobienie wyrobów

szklarskich

813[02].Z2.07

Przetwarzanie szkła

813[02].Z2.04

Formowanie wyrobów

szklarskich

813[02].Z2.05

Wykonywanie obróbki

wyrobów szklarskich

813[02].Z2.01

Badanie właściwości

surowców szklarskich

i szkła

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć.

−

rozpoznawać tlenki barwiące szkło,

−

charakteryzować poszczególne metody wytwarzania szkła,

−

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu technologii szkła,

−

wyjaśniać zasadę działania urządzeń wspomagających procesy technologiczne,

−

charakteryzować techniki wykończenia wyrobów szklanych,

−

posługiwać się schematami technologicznymi wytwarzania wyrobów szklanych,

−

wymieniać materiały pomocnicze stosowane do produkcji szkła,

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

obsługiwać komputer,

−

współpracować w grupie,

−

charakteryzować właściwości szkła,

−

określać wpływ właściwości szkła na procesy obróbki i przetwórstwa wyrobów
szklarskich,

−

rozpoznawać przyrządy pomiarowe,

−

charakteryzować szkło budowlane, techniczne, gospodarcze, opakowaniowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć.

−

scharakteryzować techniki przetwarzania szkła,

−

dobrać maszyny i urządzenia do określonej techniki przetwarzania szkła,

−

scharakteryzować etapy wytwarzania szyb zespolonych,

−

określić właściwości szkła bezpiecznego,

−

dobrać materiały do klejenia szkła,

−

wykonać laminowanie powierzchni szkła płaskiego,

−

zahartować szkło,

−

zastosować technologię fusingu,

−

wykonać gięcie szkła płaskiego,

−

połączyć szkło z innymi materiałami,

−

nałożyć powłokę metaliczną na szkło płaskie,

−

ocenić jakość przetworzonego szkła,

−

posłużyć się dokumentacją techniczną, instrukcjami, normami, katalogami podczas
przetwarzania szkła,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska podczas procesów przetwarzania szkła.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Podstawowe elementy przetwórstwa szkła

4.1.1. Materiał nauczania

Techniki przetwórstwa szkła.

Przetwórstwem szkła nazywamy zmiany kształtu wyrobów lub wstępnie uformowanych

półfabrykatów szklanych przy zachowaniu charakterystyki tworzywa lub zmiany właściwości
tworzywa przez stabilizację relaksacji strukturalnej, odmieszanie lub dyfuzyjne zmiany
w warstwach powierzchniowych.

Główne techniki przetwórstwa szkła możemy podzielić ze względu na rodzaj szkła

poddawane przetworzeniu, w związku z tym wyróżniamy:

–

szkło bezpieczne hartowane,

–

wyroby ze szkła otrzymywane w wyniku przetwórstwa rur i prętów,

–

szkło bezpiecznie klejone,

–

szyby zespolone,

–

szkło chroniące przez promieniowaniem słonecznym.
Do głównych technik przetwórstwa szkła zaliczamy:

–

procesy wzmocnienia termicznego szkła,

–

procesy hartowania szkła,

–

procesy gięcia szkła,

–

procesy wytwarzania szyb zespolonych,

–

procesy laminowania szkła,

–

procesy nakładania powłok metalicznych,

–

obróbkę szkła polegającą na zmianie kształtu, łączeniu szkła, klejeniu szkła.

Maszyny i urządzenia stosowane w technikach przetwórstwa szkła

W praktykach przetwórstwa szkła półfabrykatami są najczęściej: rury, pręty, kolby,

wypraski, płyty szklane. Elementy te muszą cechować się przede wszystkim odpowiednią
czystością. Inną znaczącą cechą są wymagania tolerancji wymiarowych, jak również
właściwości tworzywa.

Wysokie wymagania stawiane są lepkości, wytrzymałości na nagłe zmiany temperatury,

a przy  łączeniu  elementów  konieczne  jest  dopasowanie  ich  współczynników  rozszerzalności
cieplnej.  W  przypadku  gdy  różnica  wartości  współczynników  rozszerzalności  szkieł  dwóch
łączonych  ze  sobą  elementów  wynosi  więcej  niż  10%,  stosuje  się  szkła  przejściowe.  Szkło
w obróbce termicznej nie powinno ulegać krystalizacji i spienieniu.

Materiałami pomocniczymi w różnych metodach, są m.in.:

–

w przypadku szyb zespolonych: masy uszczelniające, ramki dystansowe, sito molekularne,

–

w przypadku szyb klejonych bezpiecznych: folie, proszki,

–

w przypadku klejenia szyb: różne kleje do szkła,

–

w przypadku łączenia szkła: metal lub ceramika,

–

w przypadku szkła chroniącego przed promieniowaniem słonecznym: tlenki lub metale
określonych pierwiastków.
Ze względu na wiele metod przetwórstwa stosuje się różne źródła ciepła. W związku

z tym, że oddziałują one w różny sposób na szkło lub elementy, z którymi jest ono łączone

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

istnieje konieczność racjonalnego doboru źródła ciepła do przyjętej metody przetwórstwa.
Stosowane są następujące źródła ciepła:

–

palnik gazowy,

–

piece i promienniki ciepła,

–

energia elektryczna.
Do podstawowych urządzeń stosowanych w przetwórstwie szkła zaliczamy:

–

urządzenia przygotowujące szkło do produkcji, tj. urządzenia do mycia i czyszczenia
szkła, urządzenia do rozkroju szkła,

–

piece nagrzewające,

–

piece hartownicze,

–

piece do sklejania szkła,

–

piece do gięcia szkła.
Opisy urządzeń stosowanych w przetwórstwie szkła zostaną omówione przy

poszczególnych technikach produkcyjnych.

Podstawową czynnością przetwórstwa szkła jest rozkrój szkła. Przecinania płyt szklanych

polega  na  wykonaniu  na  płycie  rysy  diamentem  lub  kółkiem  stalowym  i  złamaniu  jej  wzdłuż
rysy.  Płytę  szklaną  umieszcza  się  na  gładkim  stole  przykrytym  kocem,  przykłada  się
w oznaczonym  miejscu  linię  i  prowadzi  wzdłuż  niej  diament,  lekko  przyciskając  go  do szkła.
Jeżeli zamiast diamentu stosuje się przyrząd ze stalowym kółkiem, należy go tak poprowadzić,
by  kółko  znajdowało  się  po  stronie  linii,  wzdłuż  której  wykonuje  się  rysę.  Gdy  rysa  jest  już
zrobiona, ustawia  się  płytę  szklaną  na  stole  w ten sposób, aby krawędź stołu pokrywała się z
rysą.  Wówczas  wystającą  poza  stół  część  płyty  lekko  się  naciska,  łamiąc  płytę  wzdłuż
narysowanej rysy.

Rysy na rurkach i prętach, które chcemy poddać przetwarzaniu należy wykonać równie

starannie,  jak  w  przypadku  płyt.  Rysę  można  wykonać  za  pomocą  odpowiedniego  noża
szklarskiego  lub  palnika.  Po  wykonaniu  rysy  chwyta  się  oburącz  rurkę  w  ten  sposób,  aby
kciuki znajdowały  się  blisko rysy, a pozostałe palce obejmowały silnie rurkę, którą trzyma się
rysą na dół. Wówczas naciska się kciukiem rurkę do góry, a pozostałymi palcami ciągnie lekko
rurkę w górę, łamiąc rurkę.

Właściwości szkła bezpiecznego

Produkcja szkła bezpiecznego polega na połączeniu na całej powierzchni dwu lub

kilku płyt szklanych w sposób trwały za pomocą specjalnej folii.

W odróżnieniu od szkła płaskiego odprężonego i hartowanego, szkło bezpieczne

charakteryzują  dwie  podstawowe  właściwości.  Pierwsza  z  nich  polega  na  zachowaniu
kształtu  szyby  po  rozbiciu.  W  razie  rozbicia  szyba  nie  rozsypuje  się,  lecz  pozostaje  na
swoim  miejscu.  Druga  właściwość  to  zachowanie  przejrzystości  po  rozbiciu,  gdy  od
miejsca  uderzenia  powstaje  splot  promieniście  rozchodzących  się  pęknięć,  a  szyba
pozostaje przezroczysta.

Dzięki swoim podstawowym właściwościom szyby te stosuje się wszędzie tam, gdzie

chodzi  o  bezpieczeństwo  ludzi  i  ochronę  mienia,  np.  budownictwie  przeważnie  do
oszkleń  wewnętrznych  i  zewnętrznych  szkół,  szpitali,  więzień,  banków,  wystaw  itp.,
a w motoryzacji do przeszkleń wszelkiego rodzaju środków transportu. Szkło bezpieczne
można  produkować  w  wykonaniu  specjalnym,  wówczas  jedna  z  szyb  składowych  lub
folia  ma  określone  właściwości,  np.  elektro-przewodzące,  pochłaniające  lub  odbijające
promieniowanie słoneczne itp. Można stosować pojedyncze szyby klejone lub układ szyb
zespolonych. Produkuje się szkło klejone grubości 5–50 mm. Szkło grubości powyżej 20
mm zalicza się do tzw. szyb „pancernych".

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Szkło klejone bezpieczne składa się ze szkła i folii. Do produkcji szkła klejonego

używa  się  szkła  płaskiego  najlepszej  jakości,  produkowanego  metodą  float.
Podstawowym  wymaganiem  w  stosunku  do  szkła,  wynikającym  z  technologii  klejenia,
jest  jakość  powierzchni;  niedopuszczalne  są  fale,  zgrubienia,  obce  wtrącenia.
Powierzchnia  powinna  być  idealnie  czysta  i  odtłuszczona,  gdyż  decyduje  to  o  adhezji
szkła do folii. Rodzaj szkła dobiera się zależnie od przeznaczenia szkła klejonego.

W arstwę pośrednią między dwiema szybami w szkle klejonym stanowi

uplastyczniona folia. Szerokie zastosowanie znalazła folia z poliwinylobutyralu (PVB).

Do najważniejszych właściwości folii należy przyczepność do szkła. Produkowana

folia PVB ma różne nazwy firmowe: Saflex, Butacite, Trosifol itp. i różne odmiany:
mrożoną, pudrowaną i przekładaną przekładką polietylenową.

Produkcja szkła klejonego jest procesem złożonym, wymagającym dokładnego

i precyzyjnego wykonania wielu operacji: rozkroju szkła, mycia i suszenia tafli szklanych,
nałożeniu folii na szkło, montażu szyb, czy odpowiednim zgrzaniu szyb.

Stopień złożoności operacji technologicznych zależy od przeznaczenia wyrobu.

W każdym przypadku muszą być zachowane parametry technologiczne w odniesieniu do
jakości szkła.

Parametry jakościowe wyrobów określa norma branżowa BN-79/6828–03 – Szkło

budowlane, szyby bezpieczne płaskie, hartowane.

Materiały do klejenia szkła

Prawidłowe sklejenie szkła jest zapewnione, gdy adhezja kleju do szkła odpowiada jego

kohezji, tzn. wytrzymałość sklejonego miejsca (połączenia) odpowiada wytrzymałości
łączonych przedmiotów.

Klejom do szkła stawiane są następujące wymagania:

–

długi czas przechowywania (od zmieszania do stwardnienia) i możliwie krótki czas
utwardzania,

–

duża wytrzymałość mechaniczna,

–

duża odporność chemiczna.
Warunkiem dobrego sklejenia są:

–

czysta powierzchnia, przede wszystkim nie zanieczyszczona tłuszczem i kurzem,

–

możliwie gładka powierzchnia, co poprawia skuteczność działania kleju, ponieważ jego
adhezja działa na bardziej rozwiniętej powierzchni.
Najczęściej stosowane kleje do szkła to:

–

kleje utwardzane na zimno, do których zaliczane są również kleje zawierające
rozpuszczalniki, np. żywice epoksydowe,

–

kleje do łączenia szkła z drewnem – podgrzany klej stolarski miesza się ze zmielonym
węglem drzewnym w stosunku 2: 3,

–

kleje do szkła (nierozpuszczalny w wodzie) – 100 g kleju stolarskiego na gorąco
rozpuszcza się w 150 g 90% kwasu octowego, dodając 5 g dwuchromianu amonowego;
czas suszenia 3 h w temperaturze 20

–

balsam kanadyjski – żywica kanadyjskiego świerka balsamowego – stosowany głównie do
klejenia szkieł optycznych,

–

utwardzane na gorąco kleje – kleje typu kauczukowego, jak żywice epoksydowe i żywice
silikonowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Hartowanie szkła

Hartowaniem nazywa się proces obróbki termicznej, polegający na ogrzaniu tafli szkła

do  górnej  temperatury  odprężania  lub  nieco  powyżej  (maksimum  do  temperatury
mięknięcia  szkła),  a  następnie  bardzo  szybkim  ochłodzeniu  tej  tafli.  Celem  tej  obróbki
jest  wytworzenie  specjalnego  układu  naprężeń  w  tafli  szkła,  zwiększających  jego
wytrzymałość  mechaniczną.  Wytrzymałość  na  zginanie  szkła  hartowanego  jest  5–7  razy
większa  niż  szkła  zwykłego  i  wynosi  200–290  MPa.  Sprężystość  szkła  hartowanego
również  przekracza  wielokrotnie  sprężystość  szkła  zwykłego.  Zwiększona  wytrzymałość
mechaniczna szkła hartowanego sprawia, że jest ono szeroko stosowane w budownictwie,
szczególnie  w  obiektach,  w  których  są  zaostrzone  wymagania  wytrzymałościowe  oraz
bezpieczeństwa.

Charakterystycznymi cechami szkła hartowanego jest:

–

sposób pękania w razie rozbicia szyby, pęka ona na drobne kawałki w kształcie
wieloboków o tępych krawędziach, co zmniejsza ryzyko obrażeń ciała, zdecydowało
to o szerokim użyciu szkła do szkleń środków transportu,

–

zwiększona  odporność  na  zmiany  temperatury  (od  -100  do  300  °C)  wpłynęła  na
stosowanie  szkła  hartowanego  na  okienka  w  kuchenkach  gazowych,  grzejnikach,
suszarkach itp.
Ze  względu  na  wywołany  układ  naprężeń  szkła  hartowanego  nie  można  poddawać

procesom dalszej obróbki. Szyby poddawane hartowaniu muszą mieć docelowy kształt
i wymiar. Przed procesem hartowania wykonuje się następujące operacje obróbki szkła:
krojenie, szlifowanie i polerowanie obrzeży, wiercenie otworów, mycie i suszenie.

Procesy obróbki w dużym stopniu wpływają na koszty produkcji szkła

hartowanego. Instalacje do hartowania szkła składają się z trzech zasadniczych grup
urządzeń:

–

pieców do nagrzewania,

–

chodnic do ochładzania,

–

systemów transportu, przemieszczających tafle szkła w całym cyklu hartowania.
Ze względu na położenie tafli wyróżnia się instalacje do pionowego hartowania (tafla

w całym procesie znajduje się w pozycji pionowej) oraz do poziomego hartowania (tafla
w całym procesie znajduje się w pozycji poziomej).

Ze względu na cykl pracy wyróżnia się instalacje o działaniu okresowym oraz

o działaniu ciągłym.

Piece do nagrzewania szkła są konstrukcjami metalowymi wypełnionymi

ogniotrwałym  materiałem  izolacyjnym.  Wewnętrzna  ich  część  jest  wypełniona
materiałem  ogniotrwałym  o  specjalnych  wyżłobieniach,  w  których  umieszcza  się
elementy  grzejne.  Elementy  grzejne,  wykonane  zazwyczaj  w  postaci  spiral  lub  taśm
o specjalnym  profilu  i splocie, ułożone w wyżłobieniach wykładziny ogniotrwałej pieca,
stanowią  sekcje  grzejne,  na  ogół  z  niezależnymi  regulacjami.  W  celu  uzyskania
równomiernego  rozkładu  temperatury  w  całej  objętości  nagrzewanej  tafli,  stopień
nasycenia  elementami  grzejnymi  oraz  ich  kształt  jest  różny  w  poszczególnych  sekcjach
grzejnych.

Chłodnice mają zabezpieczyć równomierny i intensywny odbiór ciepła z całej

powierzchni chłodzonej tafli szkła. Chłodnice mogą mieć różne konstrukcje. Najczęściej
są  to  metalowe  skrzynie  sekcyjne  lub  rotacyjne  z  szeregiem  otworów,  przez  które
wydmuchiwane jest powietrze. Chłodnice sekcyjne składają się ze skrzynek metalowych,
usytuowanych  na  wspólnym  zbiorniku  w  odstępach  minimum  30  mm.  Odległość
skrzynek  zależy  od  wielkości  chłodnicy  i ilości powietrza, jaką trzeba odprowadzić, aby

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zapobiec  powstaniu  poduszki  powietrznej  między  chłodnicą  a  taflą  szkła.  Szerokość
i wysokość  skrzynek  jest  podyktowana  ciśnieniem  i  ilością  powietrza,  potrzebną  do
hartowania.  Chłodnice  rotacyjne  są  to  skrzynie,  z  których  powietrze  wyprowadzane  jest
przez  dyszę  wystającą  ok.  50  mm  poza  ściany  skrzyni.  W  czasie  odmuchiwania  szkła
chłodnica porusza się ruchem okrężnym.

Rys. 1.

Schemat pieca do poziomego hartowania szkła: 1 – piec do nagrzewania, 2 –
wentylatory, 3 – przenośnik wprowadzający tafle do pieca, 4 – przenośnik odbierający
tafle [4,s. 122]

Przy pionowym hartowaniu szkła elementem przenoszącym szkło jest wózek,

zawieszony  na  szynie  jezdnej.  Służy  on  do  wprowadzania  płyt  szkła  do  pieca,
przemieszczania  ich  do  stanowiska  gięcia  do  chłodnicy,  a  następnie  na  stanowisko
zdejmowania  płyt.  Płyty  umocowane  są  uchwytami  do  ramy  umieszczonej  na  wózku.
Konstrukcję  uchwytów  dobiera  się  zależnie  od  wielkości  płyt  poddawanych  procesowi
hartowania.  Podstawową  wadą  pieców  do  pionowego  hartowania  z  uchwytami  do
wieszania szkła jest powstawanie wad na szkle w postaci znaków lub wyciągów.

Przedstawiony na rysunku 1 piec tunelowy o kształcie cylindrycznym ma dziesięć

sektorów.  Układ  ogrzewania  składa  się  z  ośmiu  oddzielnie  sterowanych  sekcji.
Nieruchomą  częścią  pieca  jest  dolna  część  walca.  Górna  część  każdego  sektora  jest
ruchoma,  co  umożliwia  sprawne  prowadzenie  remontów,  a  także  ciągłą  obserwację
ogrzewanego  szkła.  Ruchomą  częścią  są  rolki  kwarcowe,  za  pomocą  których  szkło  jest
transportowane wzdłuż pieca do strefy chłodzenia, a następnie do stanowisk zdejmowania
szkła z linii. Przy tego typu piecach eliminuje się pracochłonne operacje mocowania szkła
w uchwytach (hakach) oraz zdejmowanie szkła. Piece poziome o pracy ciągłej mogą być
wykonane  w  różnych  wersjach,  np.  o różnym  kształcie  tunelu  (prostokątnym,
cylindrycznym) lub różnym systemie przesuwu tafli. Wydajność pieców jest bardzo różna
(300–4000  tyś.  m

/rok). Instalacje do poziomego hartowania szkła stanowią konstrukcje

rozwojowe w tej dziedzinie.
Obróbka palnikowa rur i prętów

Metody przetwórstwa możemy podzielić ze względu na sposób prowadzenia operacji

przetwórstwa, na:
a)  metody ręczne, np. wyciąganie i przewężanie, zatapianie obrzeży,
b)  mechaniczne, np. formowanie odśrodkowe, wywijanie obrzeży.

Często metodę przetwórstwa można dokonać w dwojaki sposób, zarówno sposobem

ręcznym, jak i maszynowo.

Podstawowym narzędziem w przetwórstwie ręcznym rur i prętów szklanych jest palnik

szklarski oraz zestaw narzędzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 2.

Palnik

termoplastycznego

przetwórstwa

szkła.

[3,

s.366]

1 – doprowadzenie powietrza, 2 – doprowadzenie tlenu, 3 –
doprowadzenie gazu, 4 – dysza, 5 – strefa mieszania, 6 – wierzchołek
strefy

redukcji,

7 – wierzchołek strefy utleniania

Rys. 3.

Podstawowe  narzędzia  stosowane  w  ręcznym  termoplastycznym  przetwórstwie
szkła:  a)  zatyczka  z rurką  do  wydmuchiwania,  b)  uchwyt  na  kolby,  c) prowadnica
rolkowa,  d)  płytkowy  rozwiertak  grafitowy  lub  mosiężny,  e)  szablon  do  zwężania
rurek, f) pręt do przebijania otworów, g) pinceta, h) kleszcze do spłaszczania szkła.
[3, s.367]

Wyciąganie szkła

Polega na przyłożeniu siły rozciągającej do ogrzanego do odpowiedniej lepkości

półfabrykatu szklanego. Siła formująca przekazywana jest na przedmiot ręcznie lub za pomocą
narzędzi

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ręczne formowanie przez wyciąganie

Rys. 4.

Ręczne ścienianie rurki szklanej: a) podgrzanie szkła, b) rozciąganie rurki. [3, s.367]

Przy ręcznym wyciąganiu podstawowym narzędziem dmuchacza jest palnik szklarski.

Przykładem formowania maszynowego przez wyciąganie wyrobów z rurki jest

wytwarzanie ampułek.

Metodą wyciągania wykonuje się również ścienianie rur, prętów i szkła płaskiego. Rura

lub  tafla  szklana  odpowiednich  wymiarów  podawane  w  strefę  grzewczą  są  następnie
z określoną  szybkością  odciągane  za  pomocą  ciągarki  rolkowanej  lub  gąsienicowej.
Uformowane w ten sposób wyroby są następnie ciągłe na wymagane odległości.
Metoda przeciągania wykonuje się z rur, o dużych średnicach, wiele wymiarów rurek i kapilar,
a ze szkła płaskiego o grubości ok. 4 mm formuje się folię i bardzo cienkie szkło płaskie.

Wywijanie obrzeży

Polega na rozszerzaniu końcówek rur szklanych lub szyjek naczyń w formie lejka lub

stożka. Wywijanie obrzeży wykonuje się z zastosowaniem palników gazowych metodą ręczną
(rysunek 5) lub mechanicznie (rysunek 6). Przy jednej i drugiej metodzie podstawowymi
narzędziami formującymi jest odpowiedni rozwijak.

Rys. 5.

Ręczne rozwijanie rurki: a), b) fazy procesu. [3,s.370]

Przewężanie rurek

Przewężaniu średnic rurek o różnym kształcie. Przykład najprostszy wykonanie

przewężania na rys. 8. Przewężanie rurek wykonuje się również na maszynach automatycznie,
za pomocą swobodnego rozciągania lub formowania za pomocą rolki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ważnym czynnikiem decydującym o jakości wyrobu jest również grubość ścianek rurki na

jej obwodzie.

Rys. 6.

Ręczne zwężanie rurek szklanych. [3, s.371]

Formowanie przez spłaszczanie

Polega

zgniataniu

rurki

lub

pręta

szklanego,

za pomocą specjalnych

kleszczy.Formowanie spłaszczeń można wykonywać metodą ręczną lub maszynowo.

Wykonywanie  oliwek  polega  na  uzyskaniu  na  końcach  rurek  szklanych  pierścieniowatych
karbów  lub  zgrubień,  Zastosowanie:  produkcja  rurek  przeciwdziałających  zsuwaniu  się  węży
gumowych.Wykonywanie  oliwek  wykonuje  się  z  zastosowaniem  palników  gazowych  metodą
ręczną.

Rys.7.

Szklane rurki łącznikowe zakończone oliwkami. [3,s.61]

Zatapianie  polega  głównie  na  zatapianiu  obrzeży  szkła,  lub  środków  szklanych  rurek.
Zatopienie  szkła  przebiega  w  temperaturze  odpowiadającej  lepkości,  przy  której  siły  napięcia
powierzchniowego  powodują  wygładzenie powierzchni i zatopienie obrzeży. Zatopienie rurek
wykonuje się z zastosowaniem palników gazowych metodą ręczną.

Rys. 8.

Zatapianie  rurek  szklanych:  a)  ogrzewanie  wstępne,  b)  ogrzewanie  właściwe,  c) powolne
odciąganie  niepotrzebnego  końca  rurki,  d)  dalsze  odciąganie  końca,  e)  odtapianie
niepotrzebnego  końca,  f)  ogrzewanie  zatopionego końca, g) wydmuchiwanie półkulistego
dna. [3,s.59]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Łączenie rurek

Polega na połączeniu rurek o jednakowych lub różnych średnicach lub na bocznym

łączeniu rurek. Łączenie rurek wykonuje się z zastosowaniem palników gazowych metodą
ręczną. Zastosowanie: powstanie kolanek, łuków, spirali.

Łączenie elementów szkła z innymi materiałami

Połączenie szkła ze szkłem lub z innymi tworzywami tworzy trwałe złącze, w którym

wykorzystywane są siły adhezji i kohezji szkła. W przetwórstwie szkła występują głównie
łączenia szkło-szkło, szkło-metal i szkło-ceramika.

Złącza szkło-szkło – wymaga dużych umiejętności i opanowania tworzywa. Spawanie

szkieł  można  wykonywać  różnymi  metodami.  Praktyczne  znaczenie  mają  jednak  przede
wszystkim:  spawanie  za  pomocą  płomienia  gazowego  i  spawanie  energią  elektryczną.  Proces
spawania  jest  zakończony,  gdy  złącze  nie  wykazuje  niepotrzebnych  zgrubień,  ma  równe
i gładkie przejścia i nie wykazuje niedopuszczalnych naprężeń.

Wytrzymałość wykonanych złączy szkło-szkło zależy przede wszystkim od: zgodności

współczynnika  rozszerzalności  cieplnej  szkieł  w  temperaturze  poniżej  zakresu  odprężania;
formy  złącza,  wykluczającej  występowanie  naprężeń;  dobrze  stopionego  miejsca  połączeń,
gładkie  równe  przejścia;  szybkości  podgrzewania  i  chłodzenia  szkieł;  powinna  ona  zapewnić
jak najmniejszy odpad.

Złącza szkło-metal – są szeroko stosowane w elektronice i elektrotechnice w konstrukcji

lamp kineskopowych i oscyloskopowych, lamp oświetleniowych i neonów, lamp nadawczych i
odbiorczych, zwieraków, półprzewodników, termostatów i wielu innych wyrobów tego
przemysłu. Wymagania stawiane tym złączom pracującym w tak odpowiedzialnych i trudnych
warunkach są bardzo wysokie.

Przyczepność szkła do większości stosowanych metali polega na ścisłym związaniu szkła z

warstwą tlenkową powstałą przed lub w czasie stapiania na powierzchni metalu. Warstwa
tlenkowa powinna być tak cienka, aby przy zatapianiu całkowicie została rozpuszczona przez
otaczające metal szkło i nie łuszczyła się. Rozpuszczony w szkle tlenek tworzy warstwę szkła
przejściowego o zmniejszającej się zawartości tlenku.

Złącza szkło-ceramika – ma zastosowanie w elektrotechnice i elektronice, najczęściej są to

specjalne tworzywa ceramiczne.

W zasadzie szkła wykazują dobrą przyczepność do ceramiki. Złącza szkło-ceramika

wykonuje się w płomieniu palnika lub w elektrycznie ogrzewanych piecach muflowych. Przed
złączeniem niezbędne jest jednak poszkliwienie ceramiki, przez posmarowanie powierzchni
przewidywanej do łączenia rozdrobnionym proszkiem szklanym rozrobionym wodą.

Przy wykonawstwie złącza należy zwrócić uwagę na: dokładne dopasowanie detali

ceramicznych i szklanych, dobre poszkliwienie ceramiki i ostrożne podgrzewanie i studzenie.

Fusing szkła

Jednym z najnowszych dokonań w dziedzinie obróbki szkła i produkcji materiałów jest

fusing.  Istotą  techniki  jest  kontrolowane  kształtowanie  szkła  w  wysokiej  temperaturze.
Materiałem  wyjściowym  jest  szkło  płaskie,  zarówno  białe,  przezroczyste,  jak  i  barwne.
Stosowane  są  tu  łączenia  szkieł,  gięcie,  formowanie  i  dekorowanie.  Zdobienia  nanoszone  są
zarówno pomiędzy warstwami szkieł, jak również na powierzchni.

Jako środki zdobnicze służą farby ceramiczne, grysy, metale i tlenki metali.
Technika fusingu w połączeniu z wyobraźnią projektantów pozwala stworzyć niezwykłe

przedmioty różnorodne pod względem formy i wielkości.

Elementy wycięte ze szkła płaskiego, zwykle dwie lub więcej warstw, nakładane są na

siebie i stapiane w temperaturze dostosowanej do stopnia komplikacji wzoru. W zależności od

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

rozmiaru wytwarzanego przedmiotu stosowane są odpowiednie piece. Pod wpływem
temperatury płaskie szkło staje się plastyczne i dostosowuje kształtem do odpowiedniej formy.

Przedmioty wykonane techniką fusingu często poddaje się końcowej obróbce

z zastosowaniem operacji polerowania, piaskowania, fazowania, cięcia i klejenia. Mogą też być
łączone z innymi tworzywami, jak drewno, metal.

Metodą fusingu wytwarzane są szkła artystyczne, użytkowe, a także wielkogabarytowe

elementy wystroju wnętrz – ściany działowe, parawany, osłony grzejników, drzwi, czy blaty
stołów.

Rys. 11. Wielkogabarytowy element wystroju wnętrz wykonany metodą fusingu, znajdujący się

w Biurze Bezpieczeństwa Narodowego [5]

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak można wyjaśnić pojęcie przetwórstwa szkła?
2.  Jakie są główne techniki przetwórstwa szkła?
3.  Jakie półfabrykaty stosowane są w przetwórstwie szkła?
4.  Jakie materiały pomocnicze stosowane są przy klejeniu szkła?
5.  Jakie źródła ciepła stosowane są w przetwórstwie szkła?
6.  Jakie wymagania stawiane są klejom do szkła?
7.  Jakie znasz rodzaje klejów stosowanych do szkła?
8.  Gdzie znajdują zastosowanie szkła klejone bezpieczne?
9.  Z jakich elementów składa się szkło klejone bezpieczne?
10.  Jak można wyjaśnić proces hartowania szkła?
11.  Jakie są charakterystyczne cechy szkła hartowanego?
12.  Jakie urządzenia stosowane są do hartowania szkła?
13.  Jakie znasz metody łączenia szkła?
14.  Jak zdefiniujesz proces fusingu?
15.  Jakie materiały wykorzystywane są do wykonania fusingu szkła?
16.  Z jakich etapów składa się proces fusingu?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj operacje hartowania szkła w piecu laboratoryjnym (komorowym).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiałach dydaktycznych treści dotyczących procesu hartowania szkła,
2)  dokonać analizy treści i zapoznać się z instrukcją do wykonania ćwiczenia,
3)  założyć środki ochrony osobistej,
4)  przygotować wyroby ze szkła do hartowania,
5)  wykonać operacje hartowania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, pisaki,

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia,

−

środki ochrony osobistej,

−

materiały, sprzęt, piecyk laboratoryjny,

−

instrukcja sprzętu niezbędnego do wykonania ćwiczenia, instrukcja stanowiskowa bhp,

−

odzież ochronna,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Wykonaj zdobienie tafli szkła techniką fusingu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiałach dydaktycznych zdobienia szkła, techniką fusingu,
2)  dokonać analizy treści
3)  zapoznać się z instrukcją do wykonania ćwiczenia,
4)  przygotować stanowisko do pracy,
5)  założyć środki ochrony osobistej,
6)  wykonać zdobienie tafli szkła techniką fusingu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przybory, materiały potrzebne do wykonania ćwiczenia,

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia,

−

instrukcja stanowiskowa bhp,

−

piec do fusingu do stopienia małych elementów,

−

środki ochrony osobistej,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Wykonaj operację sklejenia tafli szklanej z folią.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiałach dydaktycznych treści dotyczące technik klejenia szkła,
2)  dokonać analizy treści,
3)  zapoznać się z instrukcją do wykonania ćwiczenia,
4)  przygotować stanowisko do pracy,
5)  założyć środki ochrony osobistej,
6)  wykonać operację sklejania tafli szklanej folią.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przybory, materiały potrzebne do wykonania ćwiczenia,

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia, instrukcja sprzętu niezbędnego do wykonania
ćwiczenia, instrukcja stanowiskowa bhp,

−

środki ochrony osobiste,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować pojęcie przetwórstwa szkła?



2) rozróżniać techniki przetwórstwa szkła?



3) dobrać półfabrykaty stosowane w przetwórstwie szkła?



4) określić materiały stosowane do klejenia szkła?



5) rozróżniać źródła ciepła stosowane w przetwórstwie szkła?



6) określić wymagania stosowane klejom do szkła?



7) dobrać kleje do szkła?



8) wskazać zastosowanie szkła klejonego bezpiecznego?



9) określić elementy budowy szkła klejonego bezpiecznego?



10) zdefiniować proces hartowania szkła?



11) określić cechy szkła hartowanego?



12) określić metody łączenia szkła?



13) określić urządzenia wykorzystywane w procesie hartowania szkła?



14) scharakteryzować proces fusingu szkła?



15) określić materiały stosowane w technice szkła?



16) określić etapy procesu fusingu szkła?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.

Przetwórstwo szkła płaskiego

4.2.1. Materiał nauczania

Wytwarzanie szkła zespolonego

Szyba zespolona to zespół składający się z co najmniej dwóch szyb oddzielonych

elementem dystansowym na całym obwodzie, połączonych ze sobą hermetycznie
z zastosowaniem różnych sposobów uszczelniania obrzeży, zawierający w przestrzeni
międzyszybowej pochłaniacz wilgoci, powietrze lun inne gazy.

Ze względu na konstrukcję połączeń szyb składowych szyby zespolone można podzielić na

trzy grupy:

–

spojenie  szkła  ze  szkłem  –  składają  się  z  dwu  szyb  odpowiednio  wyprofilowanych  na
brzegach  i  spojonych  w  miejscu  styku.  Odstęp  między  szybami  wynosi  najczęściej
5–7 mm.  Do  zalet  zestawów  należy  mała  grubość  złącza,  a  do  wad  –  mała  izolacyjność
termiczna oraz ograniczenia wymiarowe,

–

spojenie  szkła  z  metalem  –  składają  się  z  dwu  lub  więcej  szyb  oddzielonych  od  siebie
przekładką  dystansową.  Łączenie  szyb  z  przekładką  następuje  przez  lutowanie.  Przed
procesem  lutowania,  na  obrzeża  szerokości  ok.  8  mm  nakłada  się  warstwę  miedzi,
a następnie  cyny.  Zaletą  zestawów  jest  mała  szerokość  złącza,  wadą  –  mała
wytrzymałość na wstrząsy i drgania,

–

połączenie  elementem  dystansowym  –  składają  się  z  dwu  lub  więcej  szyb
oddzielonych  od  siebie  ramką  dystansową.  Obrzeża  szyb  uszczelnia  się  specjalną
masą elastyczną. Ramka dystansowa wypełniona jest adsorbentami. Zaleta zestawów
jest  zwiększona  wytrzymałość  na  drgania  i  wstrząsy,  wadą  –  zmniejszona  trwałość
zestawu, wynikająca ze starzenia się mas uszczelniających.
Istnieje  duża  różnorodność  technik  wytwarzania  szyb  zespolonych.  Wynika  to  głównie

z różnej konstrukcji połączeń szyb składowych oraz różnego stopnia mechanizacji pracy.
W skład szyb zespolonych wchodzą następujące materiały: szkło, adsorbenty, masy
uszczelniające, ramki dystansowe i gazy.

Rys. 12. Budowa szyby zespolonej [1,s. 155]

Technologia produkcji szyb zespolonych zostanie omówiona na przykładzie

zestawów szkło-ramka dystansowa, uszczelniacz elastyczny-szkło. Produkcja szyby
zespolonej musi odbyć się z wykorzystaniem jej podstawowych elementów budowy, a więc:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

szkło – do produkcji szyb zespolonych jest szkło okienne bezbarwne, szkło
o selektywnej przepuszczalności promieniowania słonecznego (refleksyjne, barwne),
szkło bezpieczne (klejone i hartowane), szkło ornamentowe itp.,

–

adsorbenty, którym najczęściej jest krzemionka koloidalna (silikażel), drobno
zgranulowana o bardzo rozwiniętej strukturze kapilarnej (ok. 300–500 m

/g). Do

produkcji  szyb  zespolonych  najczęściej  stosuje  się  granulat  o  wymiarach  1–2  mm.
Ilość  adsorbowanej  wilgoci  zależy  od  ciśnienia  cząstkowego  pary  wodnej
w powietrzu i jest tym większa, im większe jest to ciśnienie. Do osuszenia powietrza
zawartego  między  szybami  używa  się  10–40  g  silikażelu  na  l  m

szyby zespolonej.

Jako adsorbenty stosuje się również krystaliczne zeolity, tj. uwodnione
glinokrzemiany metali alkalicznych lub innych metali jedno- i dwuwartościowych.
Do produkcji szyb zespolonych najczęściej używa się sit molekularnych o wymiarze
kuleczek 1-2 mm,

–

masy  uszczelniające  –  mające  za  zadanie  przykleić  ramkę  do  szkła  oraz  wstępnie
uszczelnić  przestrzeń  między  ramką  i  szkłem.  Najczęściej  do  tego  celu  stosuje  się  masy
plastyczne,  produkowane  głównie  na  bazie  kauczuku  butylowego.  Masy  te  nakłada  się
przeważnie  na  gorąco  w  formie  wąskich  pasm  na  boczne  ścianki  ramek  dystansowych.
Stosuje się również materiały klejące w postaci gotowych taśm samoprzylepnych. Masy te
powinny

charakteryzować

się

następującymi

właściwościami:

bardzo

dobrą

przyczepnością do szkła i materiału ramki, duża wytrzymałością na rozrywanie kohezyjne,
dużą odpornością na zmiany temperatury od -50 do +70 °C, dużą odpornością na dyfuzję
pary wodnej oraz bezpieczeństwem użycia.
Do  uszczelniania  obrzeży  między  szybami  składowymi  a  ramką  dystansową  stosuje  się
masy  elastyczne.  Masy  te  dzielą  się  na  jednoskładnikowe  (utwardzające  się  w  kontakcie
z wilgocią  z  powietrza)  i  dwuskładnikowe  (utwardzające  się  po  zmieszaniu  obu
składników).  Do  jednoskładnikowych  mas  uszczelniających  należą  masy  silikonowe  lub
jonomerowe.  Masy  silikonowe  mają  bardzo  dobrą  przyczepność  do  szkła  i  nieco  gorszą
do  aluminium,  są  odporne  na  działanie  zmiennej  temperatury  i  wykazują  małą
przepuszczalność  pary  wodnej.  Są  dogodne  w  stosowaniu,  muszą  jednak  być
przechowywane  w  szczelnie  zamkniętych  pojemnikach  i  po  otworzeniu  bezpośrednio
zużyte.  Wadą  ich  jest  długi  czas  utwardzania  się.  Masy  jonomerowe  charakteryzują  się
bardzo krótkim czasem utwardzania – już po kilku minutach są suche w dotyku.
Do  dwuskładnikowych  mas  uszczelniających należą  masy utworzone  najczęściej  na  bazie
polisiarczków  kauczukowych,  epoksydowych  i  poliuretanów.  Składają  się  z  dwu  części
mieszanych  ze  sobą  przed  użyciem.  Czas przerobu  i  czas utwardzania mogą  zmieniać się
w  pewnych  granicach  zależnie  od  proporcji  tych  składników  oraz  temperatury.  Masy
elastyczne powinny wykazywać dużą elastyczność i odporność na rozrywanie, bardzo
dobrą  przyczepność  do  szkła  i  materiału  ramki,  dużą  odporność  na  zmiany
temperatury  od  -50  do  +70  °C  oraz  odporność  na  działanie  promieni  UV
(ultrafioletowych).  Ponadto  masy  te  powinny  mieć  odpowiednią  konsystencję
w czasie cyklu produkcyjnego szyb zespolonych (czas technologiczny przerobu i czas
utwardzania)  oraz  spełniać  wymagania  bhp  w  czasie  produkcji  i  użytkowania  szyb
zespolonych,

–

ramki  dystansowe  –  w  szybach zespolonych o złączu elastycznym  przeważnie  stosuje
się  ramki  dystansowe  z  taśmy  aluminiowej  lub  stalowej.  Kształt  profili  elementów
składowych  ramki  może  być  różny,  lecz  zawsze  powinien  zapewnić:  odpowiedni
dystans  między  szybami  składowymi,  odpowiednią  objętość  dla  adsorbentu,
odpowiednią  sztywność  złącza  oraz  dobre  warunki  uszczelnienia  obrzeży.  Elementy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

składowe ramek na obrzeżach mogą być zgrzewane lub łączone narożnikami z mas
plastycznych lub metalu. Powierzchnia ramek dystansowych powinna być idealnie
czysta (odtłuszczona) w celu zapewnienia przyczepności mas uszczelniających,

–

gazy  wypełniające  przestrzeń  między  szybami,  najczęściej  wypełnia  się  suchym
powietrzem  w  celu  poprawy  właściwości  użytkowych  szyb  zespolonych,  oraz  coraz
częściej  stosuje  się  gazy  techniczne.  Podstawowymi  parametrami  decydującymi
o użyciu do tych celów gazów są: chemiczna obojętność w stosunku do szkła, metalu
i  mas  uszczelniających,,  mały  stopień  przenikania  przez  masy  uszczelniające,
odporność  na  działanie  promieni  ultrafioletowych,  niski  punkt  wrzenia  poniżej  -
20

C, odporność na zmienną temperaturę, opłacalność (porównanie kosztów

z efektami). Korzystne właściwości wykazują gazy: Ar, CO

, SO

, CC1

, SF

, Kr –

bardzo drogi.
Podstawowymi parametrami charakteryzującymi szyby zespolone są: izolacyjność

cieplna i izolacyjność akustyczna.

Miarą izolacyjności cieplnej szyb zespolonych jest współczynnik przenikania ciepła

k.  Wartość  jego  zależy  od  grubości  i  właściwości  szyb  składowych,  odległości  między
szybami  oraz  rodzaju  gazu  wypełniającego  przestrzeń  między  szybami.  Wartości
współczynnika k zmniejszają się wraz ze zwiększaniem odległości między szybami.
Izolacyjność  akustyczna  szyb  zespolonych  zależy  od  grubości  szyb  składowych,  odległości
między  szybami,  konstrukcji  ramki  dystansowej  i  sposobu  osadzenia  szyby  w  ramiaku.
Uzyskanie  korzystniejszych  parametrów  izolacyjności  akustycznej  szyb  zespolonych
wymaga  konstruowania  specjalnych  układów  wieloszybowych.  Ogólne  zasady,  które
powinno  się  uwzględniać  przy  konstruowaniu  takich  szyb  są  następujące:  odległości
między  szybami  powinny  wynosić  co  najmniej  60  mm  (najkorzystniej  100  mm),
odległości  między  szybami  powinny  być  stopniowane  tak,  aby  malały  w  kierunku
przejścia dźwięku, grubość szyb powinna być zróżnicowana tak, aby ich stosunek wynosił
co  najmniej  1,5:  l,  grubość  szyb  powinna  być  stopniowana  tak,  aby  rosła  w kierunku
przejścia dźwięku.

Przy zachowaniu czynników decydujących o izolacyjności akustycznej szyb

zespolonych można produkować szyby o średniej izolacyjności akustycznej 25–50 dB.

Szyby zespolone z uwagi na swoje zalety szeroko wprowadzono do budownictwa

w miejsce tradycyjnych przeszkleń.

Laminowanie szkła płaskiego

Laminowanie jest to proces klejenia szkła z kilku tafli szklanych, najczęściej formowanych

metodą float z zastosowaniem żywic i folii PVB. Proces laminowania przebiega podobnie, jak
wytworzenie szyb klejonych bezpiecznych folią PVB.

Dla udoskonalenia produktu często wprowadza się liczne unowocześnienia, m.in.:

–

do produkcji używa się przeważnie szyb wzmacnianych termicznie,

–

w celu zapewnienia znakomitej redukcji hałasu może być zastosowana specjalna warstwa
akustyczna,

–

dostępne są także specjalne warstwy redukujące UV, służące do zapewnienia ochrony
przed promieniami UV,

–

silikonowe uszczelnienie systemu musi być kompatybilne ze szkłem laminowanym
bezpiecznym,

–

do laminowania szkła można wykorzystać szeroki asortyment różnych rodzajów szkła:

–

mlecznych i kolorowych oraz o warstwach pośrednich

–

folia laminująca może być matowa, bezbarwna lub barwna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

nowoczesnym rozwiązaniem stosowanym do produkcji jest uplastyczniona folia
z tworzyw sztucznych, zawierająca uplastyczniony polichlorek winylu. Folia ta nie skleja
się, jest mniej wrażliwa na działanie wilgoci, a tym samym jest wygodniejsza.

–

używa się kolorowych żywic, co daje dodatkowo ciekawy efekt i walor estetyczny.

Poniżej przedstawiono charakterystykę szyb laminowanych firmy Pilklington.

Tabela 13. Parametry techniczne typowych kombinacji z folią bezbarwną [2]
Tabela 14. Charakterystyka laminowanych szyb zespolonych [2]

Dzięki zabiegowi laminacji uzyskujemy tzw. szkło bezpieczne (wielowarstwowe,

kuloodporne). Zaletą takiego szkła jest brak niebezpiecznych odłamków w przypadku rozbicia.
Stosuje się je w obiektach wymagających specjalnych zabezpieczeń.

Gięcie szkła płaskiego

Gięcie szkła płaskiego polega na obróbce cieplnej szkła, pozwalając uzyskać zarówno

typowe jak i nietypowe kształty elementów. Ze względu na stosowane urządzenia, dużą
dostępność form można uzyskać ogromny asortyment szkła giętego, które mają zastosowanie,
m.in.: obudowa szybów, balustrady, szkło do akwariów, elewacyjne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podstawowym urządzeniem do gięcia jest odpowiedni piec zbudowany z komory, której

dno  stanowi  ustawiony  na  szynach  ruchomy  wózek  w  kształcie  skrzyni  blaszanej  wysokości
0,5m,  zapełnionej  drobną  mączką  szamotową.  Z  obu  stron  pieca  (przeciwległe)  znajdują  się
rozsuwane  wrota,  przez  które  wjeżdża  do  pieca  lub  wyjeżdża  wózek.  Na  wózku  układa  się
formę z szybą do gięcia. W obydwu bocznych dłuższych ścianach znajdują się palniki gazowe,
położone  jeden  blisko  drugiego,  wskutek  czego  osiąga  się  równomierny  układ  temperatur  w
całym piecu. Spaliny uchodzą przez otwory w sklepieniu i są odprowadzane do komina.

W zależności od potrzeby stosowane są formy wklęsłe lub wypukłe. Formami wypukłymi

nazywamy  takie  formy,  na  których  układa  się  płyty  szkła  w  ten  sposób,  że  w  czasie  gięcia
krawędzie  płyty  przesuwają  się  ku  dołowi, otulając formę, zaś formami  wklęsłymi  nazywamy
takie,  na  których  krawędziach  opierają  się  brzegi  płyty  szkła,  a  środek  płyty  wygina  się  ku
dołowi.  Formy  do  gięcia  szyb  wykonuje  się  przeważnie  z  szamotu.  Powierzchnia  form  musi
być  bardzo  dokładnie  wypolerowana,  aby  szyba,  gnąc  się  pod  wpływem  nagrzewania
i osiadając na formie, nie miała zdeformowanej powierzchni.

Po wykonaniu form i położeniu na nich odpowiednio przyciętych płyt szkła, wózek wsuwa

się do pieca, drzwiczki zalepia gliną i zapala się płomień w piecu. Najpierw wygina się środek
płyty.  Spowodowane  jest  to  momentem  gnącym  oraz  tym,  że  w  górnej  części  pieca  panuje
wyższa  temperatura.  Ponieważ  nie  można  zbyt  wysoko  podnosić  temperaturę  w  piecu,  gdyż
przyczyni się to do zmięknięcia szkła i odciśnięcia się na jego powierzchni nierówności formy,
zwłaszcza  w  górnej  jej  części,  stosuje  się  wtedy  wyższe  temperatury  tylko  w  dolnej  części
pieca. Wykonuje się to przez wkładanie do pieca przy krawędziach formy drewnianych listew,
które spalając się podwyższają w tym miejscu temperaturę. Pomimo to brzegi nie są dokładnie
wygięte  i  należy  formy  odpowiednio  wymierzać,  gdyż  po  gięciu  odcina  się  z  boków  paski
szerokości  6–8cm.  Czasami  stosuje  się  również  doginanie  drogą  mechanicznego  nacisku  w
czasie gięcia. Całkowity proces gięcia trwa 3,5–4 godziny.

Po wygięciu płyty zmniejsza się płomień przez pół godziny, a następnie wygasza się

palniki i pozostawia piec do ostygnięcia.

Rysunek 4 przedstawia przekrój poprzeczny pieca do gięcia szyb samochodowych. Jest on

ogrzewany elektrycznością, pracuje w sposób półciągły.

Rys. 15. Przekrój poprzeczny pieca do gięcia szkła [4,s. 420]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na rysunku 5 pokazano przebieg procesu wytworzenia szkła klejonego bezpiecznego,

giętego,  w  którym  po  czynnościach  przygotowawczych  tafli  szkła  i  materiałów
pomocniczych,  szkło  z  myjki  przechodzi  przez urządzenia do pudrowania. Podawany na
powierzchnię szkła puder, proszek oddziela dwie szyby w procesie gięcia. Najczęściej do
przesypywania szkła służy sproszkowana ziemia okrzemkowa lub mika, gdyż ich współ-
czynnik załamania światła jest jak folii po sklejeniu. Szkło w tym przypadku nie wymaga
mycia  po  procesie  gięcia,  a  jedynie  dokładnego  oczyszczenia  powierzchni,  np.  przez
odkurzenie.

Do pomieszczenia montażowego oprócz szkła podaje się folię, wcześniej poddaną

procesowi  obróbki  polegającej  na  myciu  (w  przypadku  folii  pudrowanej),  cięciu  na
formaty  i  klimatyzowaniu.  Temperatura  w  pomieszczeniu  klimatyzowanym  wynosi
18–20°C, wilgotność względna 20-26%, zależnie od gatunku folii. Po złożeniu szyb z folią
w pakiety  (szkło-folia-szkło),  przechodzą  one  przez  urządzenia  do  wstępnego  sklejania,
które  ma  na  celu  usunięcie  powietrza  z  przestrzeni  między  szkłem  i  folią  oraz  wstępne
połączenie  szkła  z  folią.  Wstępnie  sklejone  pakiety  umieszcza  się  w  autoklawie,  gdzie
następuje ostateczne  sklejanie  szyb  z  folią.  Po wyjściu z autoklawu  szyby klejone poddaje się
kontroli na zgodność z wymaganiami obowiązujących norm.

Rys. 16. Schemat przebiegu procesu produkcji szkła klejonego bezpiecznego [3,s. 126]

Do najważniejszych urządzeń technologicznych zaliczamy:

–

urządzenia do mycia szkła – mycie i suszenie następuje w myjko-suszarkach, w których
szkło można przemieszczać w pozycji poziomej lub pionowej. Urządzenia te mogą być
wyposażone w dwie lub więcej sekcji myjących, a dodatkowo w tarcze polerskie, służące

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

do wstępnego czyszczenia i polerowania powierzchni tafli szkła. Do mycia stosuje się
wodę o kontrolowanej twardości. Najczęściej myjki są wyposażone w demineralizatory,

–

urządzenia do wstępnego sklejania – w praktyce przemysłowej występują dwie metody do
wstępnego  sklejania:  mechaniczna  i  próżniowa.  Metoda  mechaniczna  polega  na
wyciskaniu powietrza z przestrzeni między szkłem a folią przez nagrzanie pakietu (szkło-
folia-szkło),  a  następnie  sprasowanie  go  przez  walce  gumowe.  Wyróżnia  się  system
jednostopniowy i dwustopniowy, zależnie od liczby cykli grzania i prasowania. Różnią się
one  parametrami  nagrzewania  i  prasowania.  Metoda  próżniowa  polega  na  odsysaniu
powietrza  z  przestrzeni  między  szkłem  a  folią.  Wyróżnia  się  odsysanie  w workach
gumowych  (pakiet  znajduje  się w specjalnym worku, z którego odsysane jest powietrze),
odsysanie  z  zastosowaniem  uszczelek  gumowych  (pakiet  na  obrzeżach  obłożony  jest
uszczelką  gumową,  z  której  odsysa  się  powietrze)  i  odsysanie  w autoklawach
próżniowych. Metody próżniowe stosuje się przeważnie przy produkcji szyb giętych, szyb
o skomplikowanej budowie oraz szyb wielowarstwowych,

–

urządzenia  do  ostatecznego  sklejania  –  prowadzi  się  w  autoklawach  powietrznych  lub
olejowych.  W  autoklawach  powietrznych  cykl  autoklawizacji  trwa  2–4h,  przy
temperaturze  120–145°C  i  ciśnieniu  1,2–1,4  MPa.  Stosowane  są  również  autoklawy
próżniowo-ciśnieniowe  do  klejenia  szyb  wielowarstwowych  o  skomplikowanych
kształtach.  System  próżniowo-ciśnieniowy  umożliwia  prowadzenie  w  jednym
urządzeniu  całego  procesu  klejenia  szkła,  a  więc  zarówno  operacji  wstępnego,  jak
i ostatecznego klejenia,

–

urządzenia  do  gięcia  szkła  –  gdzie  podstawowymi  urządzeniami  są  piece  do
nagrzewania szkła oraz ramki lub formy, na których nabiera kształtu wyginana szyba.
Przy produkcji wieloseryjnej stosowane są piece tunelowe (przelotowe, pierścieniowe
lub  dwupoziomowe).  Piece  tunelowe  mają  konstrukcję  zbliżoną  do  odprężarki.
Ustalony  układ  temperatury  wzdłuż  pieca  zapewnia  uzyskanie  warunków  do
podgrzania szyby, wygięcia jej, a następnie odprężenia i ochłodzenia do temperatury
otoczenia. Szyby przeznaczone do gięcia układa się parami na ramę (lub formę), która
umieszczona  jest  na  wózku.  Wózek  przemieszcza  się  w  piecu,  zgodnie  z  ustalonym
cyklem do poszczególnych stref.
Dokładność  wygięcia  i  jakość  powierzchni  zależą  od  wymiarów  szyb,  jakości

i konstrukcji ramy oraz temperatury gięcia i czasu przetrzymywania szyby w tej
temperaturze. Krzywa rozkładu temperatury dla procesu gięcia szkła zależy od składa
chemicznego szkła, gabarytów giętego szkła i rodzaju krzywizny. Przy produkcji małych
serii szyb do gięcia stosuje się piece elektryczne jedno- lub wielokomorowe.

Jeśli szkło hartowane poddamy dodatkowo procesowi gięcia, to przy produkcji szkła

hartowanego giętego między piec do nagrzewania szkła, a chłodnicę wprowadza się
urządzenie do gięcia szkła. Urządzenie to stanowi prasę, w której nadaje się szybie żądany
kształt. Elementy prasujące, stykające się z szybą, wykonane są ze stali żaroodpornej;
kształt ich zmienia się zależnie od wymaganego kształtu szyby.

W liniach do poziomego hartowania szkła również występują urządzenia

umożliwiające  produkcję  szyb  giętych  hartowanych.  Wyróżnia  się  system  gięcia
grawitacyjnego i gięcia na poduszce powietrznej. W systemie gięcia grawitacyjnego płytę
szkła  o  odpowiednim  kształcie  i  wymiarach  umieszcza  się  na  specjalnej  ramie,  wraz  z
którą  przechodzi  przez  piec  do  nagrzewania.  W  czasie  nagrzewania  szkło  przyjmuje  w
sposób  płynny  żądaną  krzywiznę.  Po  wygięciu  szkło  i  rama  przechodzą  przez  część
instalacji, obejmującej chłodzenie tafli.

Najnowocześniejszą metodą produkcji giętych szyb hartowanych jest gięcie na poduszce

powietrznej. W skład instalacji wchodzi piec do nagrzewania szkła, układ do gięcia szkła i

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

układ  do  chłodzenia  szkła.  Proces  produkcyjny  przebiega  następująco:  płytę  szkła
o odpowiednich wymiarach przemieszcza się przez rolki kwarcowe wzdłuż pieca tunelowego.
Po dojściu do stanowiska gięcia układy fotooptyczne i zespół urządzeń mechanicznych ustalają
położenie  płyty  we  właściwym  miejscu  szerokości  przenośnika.  Gdy  płyta  znajduje  się  we
właściwym  miejscu  komory  do  gięcia,  zostaje  przyssana  do  górnej  części  komory,  która
stanowi kształt szyby. Odbywa się to przez wytworzenie próżni wewnątrz komory. Następnie
specjalny  układ  mechaniczny  podnosi  komorę  na  odpowiednią  wysokość,  a  inny  układ
podstawia  ramkę  formującą  pod  komorę  próżniową.  Gdy  ramka  formująca  znajdzie  się  we
właściwym  miejscu  pod  szybą,  odpowiedni  system  wytwarza nadciśnienie, dzięki czemu płyta
opada  na  ramkę  formującą.  Po  ustaleniu  się  końcowego  kształtu  szyby  na  ramce,  ramka  z
szybą przesuwa się do układu chłodzącego, a następnie do stanowisk zdejmowania szyb. Cały
proces  hartowania  sterowany  jest  komputerem.  Zaletami  tego  systemu  są:  większa  precyzja
wykonania  zadanego  kształtu  szyby,  mniejsze  zniekształcenia  przy  obrzeżach,  możliwość
hartowania  szkła  cienkiego  grubości  poniżej 4 mm. System ten rozwija sposoby gięcia szyb o
złożonych  profilach  oraz  dąży  do  uzyskania  powtarzalności  kształtów,  pozwalających  na
stosowanie szyb giętych tą metodą w procesie produkcji szyb klejonych.

Nakładanie powłok metalicznych na szkło płaskie

Proces nakładania powłok metalicznych na szkło płaskie daje twórcom końcowy produkt

w postaci szkieł chroniących przed promieniowaniem słonecznym, tj. szkła ze zwiększoną
zdolnością pochłaniania lub odbijania promieniowania słonecznego w stosunku do szkła
okiennego bezbarwnego.

Wyróżnia się dwie grupy takich szkieł: szkła barwione w masie oraz szkła z warstwami

nanoszonymi w procesach przetwórstwa na powierzchnię szkła płaskiego bezbarwnego.

POCHŁANIAJACE

ODBIJAJĄCE

BARWIONE W MASIE

Z WARSTWAMI NANIESIONYMI W

PROCESIE PRZETWÓRSTWA SZKŁA

METALE PRZEJŚCIOWE

TLENKI LUB METALE

Rys. 17. Schemat powstawania szkieł chroniących przed promieniowaniem słonecznym

Istotą metod stosowanych w procesach przetwórstwa szkła jest nanoszenie na jego

powierzchnię cienkich warstw metali lub tlenków metali, charakteryzujących się zdolnością
pochłaniania lub odbijania promieniowania słonecznego. Szczególne miejsce zajmują metale,
które mają selektywne właściwości w tym zakresie, jak złoto, miedź, srebro, aluminium.

Ze względu na właściwości ochronne przed promieniowaniem słonecznym, warstwy

nanoszone na szkło można podzielić na trzy grupy:

–

chroniące przed promieniowaniem słonecznym, bez wyraźnej ochrony przed
promieniowaniem cieplnym,

–

chroniące przed promieniowaniem cieplnym i widzialnym,

–

chroniące przed promieniowaniem cieplnym, a jednocześnie wykazujące dobrą
przepuszczalność w zakresie promieniowania widzialnego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 18. Podział warstw nanoszonych na szkło, chroniących przed promieniowaniem słonecznym [4,s. 110]

Rodzaj warstwy

Typ warstwy

Materiał warstwy

Tlenkowe odbijające

TiO

, Bi

Tlenkowe pochłaniające

Tlenki mieszane na bazie: Co,
Fe, Cr, Ni:TiO

:Pd, TiO

:Au

Warstwy

chroniące przed

promieniowaniem
słonecznym

bez

wyraźnej

ochrony

zakresie

promieniowania cieplnego

Metaliczne
półprzewodnikowe,
pochłaniające

Tlenki

Ni,

Cr,

stale

szlachetne, specjalne stopy Si
(warstwy z tlenkami krzemu i
tytanu)

Półprzewodnikowe

:Sn,

SnO

:Sb

SnO

:In lub Al

Warstwy

chroniące przed

promieniowaniem cieplnym, a
wykazujące

dobrą

przepuszczalność w zakresie
widzialnym

Metaliczne, selektywne

Au, Ag, Cu z warstwami
ochronnymi z tlenków tytanu
i bizmutu

Warstwy

chroniące przed

promieniowaniem cieplnym i
widzialnym

Metaliczne, selektywne

Au, Ag, Cu z warstwą
ochronną z tlenków bizmutu i
tytanu, ZnS i NiCr

Właściwości użytkowe szyb chroniących przed promieniowaniem słonecznym zależą od

właściwości warstw nanoszonych na powierzchnię szyb. Parametrami charakteryzującymi taką
warstwę są: współczynnik odbicia dla danej długości fali, współczynnik przepuszczalności i
współczynnik absorpcji.

W budownictwie stosowanie szyb chroniących przed promieniowaniem słonecznym

uzasadniają następujące efekty: oszczędność na urządzeniach klimatyzacyjnych, oszczędność
na kosztach ogrzewania, efektywne wykorzystanie powierzchni wnętrz, poprawa mikroklimatu
wewnątrz.

Metody wytwarzania szyb chroniących przed promieniowaniem można podzielić na dwie

grupy:
a) metody chemiczne, do których zaliczamy

–

metodę zanurzeniową,

–

metodę natryskową – pirolizy i redukcji chemicznej,

–

metodę wytrącania z fazy gazowej;

b) metody próżniowe, do których zaliczamy

–

metodę odparowywania termicznego – ogrzewania elektrycznego i elektrodowego
bombardowania,

–

metodę rozpylania katodowego – konwencjonalną i wysokowydajną.

Przykładem metod chemicznych – jest metoda pirolizy polegająca na natryskiwaniu

roztworu na powierzchnię szkła, ogrzaną do temperatury 260–580°C, w komorze
natryskowej w atmosferze powietrza.

Do natryskiwania stosuje się wodne roztwory soli metali lub roztwory związków

metaloorganicznych,  które  ulegają  dysocjacji  termicznej  z  wytworzeniem  warstwy
tlenków  metali  na  powierzchni  szkła.  Metodę  pirolizy  stosuje  się  obecnie  przede
wszystkim do nanoszenia powłok na szyby o dużej powierzchni w połączeniu z procesem
produkcji  szkła  metodą  float.  Komora  do  natryskiwania  umieszczona  jest  na  początku
odprężarki  tunelowej.  Tą  metodą  produkuje  się  szyby  z  warstwami  uzyskiwanymi
z tlenków  kobaltu,  chromu,  żelaza  i  niklu.  Warstwy  wytwarzane  tą  metoda  są  z  reguły
odporne chemicznie i mechanicznie i nadają się do oszkleń jednoszybowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Natomiast do metod próżniowych zaliczamy, np. metodę ogrzewania elektrycznego,

która polega na przeprowadzeniu materiału przeznaczonego na warstwy w stan gazowy
przez ogrzewanie elektryczne łódeczek, w których znajduje się ten materiał. Proces
odbywa się w komorach, w których wytwarza się wysoką próżnię.

Metodę tę stosuje się na skalę przemysłową w dwu wersjach: statycznej

i dynamicznej.  Metoda  statyczna  polega  na  tym,  że  łódeczki  z  materiałem  do
odparowania  i  tafle,  na  które  naparowywana  jest  warstwa,  zajmują  stałe  miejsce
w komorze próżniowej. W metodzie dynamicznej łódeczki z materiałem do odparowania
zajmują  stałe  miejsce  w  komorze,  a  tafle,  na  które  naparowuje  się  warstwy,
przemieszczają  się  poziomo  nad  łódeczkami.  Tą  metodą  mogą  być  nanoszone  zarówno
warstwy o właściwościach ochrony przeciwsłonecznej, np. na bazie niklu, chromu, tytanu
lub

specjalnych

stopów,

jak

również

warstwy

właściwościach

ochrony

przeciwsłonecznej i cieplnej, np. na bazie złota, srebra i miedzi. Metodę tę stosuje się
również do nakładania warstw potrójnych, mających właściwości ochrony cieplnej,
a jednocześnie duży współczynnik przepuszczalności światła.

Wszystkie metody wytwarzania szkieł chroniących przed promieniowaniem

słonecznym noszą potoczna nazwę szkieł refleksyjnych, które mają zastosowanie wszędzie
tam,  gdzie  ze  względów  estetycznych  wymagane  jest  szkło  kolorowe  bądź  szkło
o podwyższonych  parametrach  ochrony  przed  słońcem.  Stosuje  się  je  do  biur,  sklepów,
mieszkań  ośrodków  oświatowych,  innych  pomieszczeń  użyteczności  publicznej  oraz
w ogrodach zimowych.

Do głównych zalet szkła refleksyjnego można zaliczyć:

–

ochronę budynków przez nagrzewaniem dzięki warstwie refleksyjnej, tworzenie
ciekawych efektów architektonicznych, redukcja promieniowania UV, a mianowicie szkło
to: zatrzymuje 94% promieniowania ultrafioletowego,

–

zapobiega  utracie  kolorów  oraz  starzeniu  się  plastików,  budynki  oszklone  szkłem
refleksyjnym  zyskują  na  estetyce  wyglądu,  jak  również  stwarzają  wrażenie  powiększania
przestrzeni wokół nas,

–

chronią przed nadmiernym zmęczeniem oczu, poprawiają komfort psychiczny osób
znajdujących się w tak oszklonych pomieszczeniach.

Ocena jakości przetworzonego szkła

Jakość wyrobu stanowi bardzo cenny atut w pozyskiwaniu nowych odbiorców

określonego wyrobu szklarskiego, dlatego w ostatnich latach firmy przetwarzające wyroby
prześcigają się w opracowywaniu nowych metod pomiarowych świadczących o bardzo dobrej
jakości ich produktu.

Kompleksowe badania szyb zespolonych obejmują:

–

oględziny zewnętrzne,

–

badanie szczelności złącza, polegające na poddaniu szyby działaniu wody i temperatury,

–

badanie punktu rosy, polegające na miejscowym oziębieniu powierzchni jednej z szyb
składowych i odczycie czasu, w którym następuje wyroszenie na wewnętrznej stronie tej
szyby,

–

badanie przenikania ciepła, za pomocą wkładania szyby do specjalnej skrzynki pomiarowej
i oznaczaniu ilości ciepła przepływającego w ustalonych warunkach przez tę szybę,

–

badanie izolacyjności akustycznej.
Charakterystycznymi badaniami szyb klejonych bezpiecznych jest określanie:

–

właściwości optycznych, tj. badanie przepuszczalności światła, zniekształceń optycznych,
rozdwojenia obrazu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

wytrzymałości na uderzenia, za pomocą kuli o odpowiednich ciężarach,

–

odporności  na  czynniki  atmosferyczne  i  zewnętrze,  np.  odporności  na  promieniowanie,
odporności  na  wysoką  temperaturę,  odporności  na  działanie  wilgoci,  odporności  na
ścieranie.
Szyby  hartowane  są  poddawane  tym  samym  badaniom,  co  szyby  klejone,  z  tym  że

w szybach hartowanych bada się jeszcze charakter siatki spękań, która polega na rozbiciu
szyby i ocenie charakteru siatki spękań.

Do badania fragmentacji przygotowuje się próbki szkła o wymiarach 1100: 360 mm dla

każdej grupy produkowanego szkła wzmacnianego termicznie.

Rys19.

Próbka szkła do badania charakteru siatki spękań [6,s. 51]

Próbkę szkła rozbija się młotkiem o określonej wadze zakończonym ostrzem widiowym

uderzając w środku dłuższego boku w odległości 20 mm od krawędzi.

Na rysunku pokazane jest prawidłowe spękanie szkła termicznie wzmacnianego.

Wszystkie odłamki muszą trzymać się razem lub w zespoleniu. Dopuszcza się występowanie
drobnych odłamków o powierzchni 100 mm

i „wysp” o powierzchni do 1000 mm

(nie więcej

niż 2 sztuki). Przykład występowania odłamków i wysp pokazuje rysunek 8.

Rys. 20 Próbka z odłamkiem (1) i wyspą (2) [6,s. 51]

Przy ocenie fragmentacji po rozbiciu szkła, pomijamy pas brzegowy o szerokości 25 mm

oraz miejsce uderzania młotkiem o promieniu 100 mm.

Ze względu na trudność określania powierzchni wadliwych odłamków-wysp wylicza się

powierzchnię poprzez ważenie. Masa wyspy = powierzchnia ∙ grubość ∙ gęstość szkła.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na przykład dla szkła o grubości 6 mm maksymalna masa wyspy o powierzchni 1000 mm

wynosi 15g.

Z pośród wyżej wymienionych technik oceniających jakość przetworzonych wyrobów,

między dostawcą, a odbiorcą mogą pojawić się uzgodnienia wewnętrzne, którym badaniom
będzie podlegał produkt i w jaki sposób na być ono przeprowadzone.

Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony
środowiska podczas procesów przetwarzania szkła

Bezpieczna praca i unikniecie uszczerbku na zdrowiu zależy od samych pracowników, jaki

i  służb  bhp.  Właściwe  przeszkolenie,  poinformowanie,  poinstruowanie  o  zagrożeniach
występujących  na  jego  stanowisku  pracy  oraz  sposobach  ich  likwidacji  jest  podstawą
bezpiecznej  pracy.  W  poniższej  tabeli  przedstawiono  niektóre  z  zagrożeń  występujących  na
stanowiskach  pracy  związanych  z  przetwórstwem  szkła.  Jeśli  każdy  z  pracowników  będzie
przestrzegać  instrukcje  bhp,  stosować  wymagane  urządzenia  zabezpieczające  oraz  środki
ochrony osobistej, to jego praca będzie stroniła od negatywnych skutków.

Tabela 4. Zagrożenia powstające podczas technik przetwórstwa szkła.

Metoda

Zagrożenia

Przetwórstwo

szkieł

zespolonych

—

skaleczenia, poparzenia

Przetwórstwo

szkieł

klejonych

—

skaleczenia,

poparzenia,

pylenia

przypadku

pudrowania, promieniowanie cieplne

Przetwórstwo

szkła

hartowanego

—

poparzenia, promieniowanie cieplne

Oprócz zagrożeń dla człowieka, w przetwórstwie szkła możemy wymienić jeszcze kilka

zagrożeń stawianych środowisku naturalnemu, są to m.in. emisja pyłów i gazów, ścieki z
procesów technologicznych, nagromadzenie odpadów produkcyjnych. W tym zakresie każdy
pracownik powinien być poinstruowany o swoich działaniach przez odpowiednie służy bhp hut
szkła.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak można wyjaśnić pojęcie szyby zespolonej?
2.  Jakie są rodzaje połączeń szyb zespolonych?
3.  Jakie elementy stosowane są do wykonania szyby zespolonej?
4.  Jakie parametry charakteryzują szybę zespolone?
5.  Jakie unowocześnienia stosowane są w produkcji laminowanych szyb?
6.  Jakie jest zastosowanie szyb laminowanych?
7.  Jakie są zalety stosowania w procesie laminowania folii z tworzyw sztucznych?
8.  Jak scharakteryzujesz proces gięcia szkła płaskiego?
9.  Jakie urządzenia stosowane są do gięcia szkła hartowanego?
10.  Z jakich etapów składa się proces gięcia szyb klejonych?
11.  Jakie są metody wytwarzania szyb chroniących przed promieniowaniem słonecznym?
12.  Jakie materiały wykorzystuje się przy produkcji szkła przeciwsłonecznego?
13.  Jakie  typy  warstw  nanoszonych  na  szkło  chroniące  przed  promieniowaniem  cieplnym

i widzialnym?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14. Jakie znasz efekty stosowania w budownictwie szkła chroniącego przed promieniowaniem

słonecznym?

15. Jak można podzielić metody wytwarzania szyb chroniących przed promieniowaniem

słonecznym?

16.  Jakie badania przeprowadza się na szybie zespolonej?
17.  Jak są zagrożenia pracowników przy przetwórstwie szkła?
18.  Jakie są najczęstsze wady szyb klejonych?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dobierz materiały i urządzenia produkcyjne do poszczególnych rodzajów przetworzonego

szkła.

Tabela do ćwiczenia 1

Rodzaj
przetworzonego szkła
płaskiego

Materiały

Urządzenia

Szyba zespolona

Szyba laminowana

Szyba hartowana

Szkło refleksyjne

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiałach dydaktycznych treści dotyczące przetwórstwa szkła płaskiego,
2)  dokonać analizy treści,
3)  dobrać materiały i urządzenia do rodzaju szkła
4)  uzupełnić tabelę.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4 z tabelą.

−

pisaki,

−

tabela,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Wykonaj operację gięcia szkła płaskiego za pomocą pieca komorowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiałach dydaktycznych treści dotyczące procesu gięcia szkła,
2)  dokonać analizy treści.
3)  zapoznać się z instrukcją do wykonania ćwiczenia,
4)  założyć środki ochrony osobiste,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5)  przygotować stanowisko pracy,
6)  wykonać szybę zespoloną.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przybory, materiały, sprzęt do wykonania ćwiczenia,

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia, instrukcja sprzętu niezbędnego do wykonania
ćwiczenia, instrukcja stanowiskowa bhp,

−

środki ochrony osobiste,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Dokonaj oceny jakości przetworzonego szkła.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych treści dotyczące oceny jakości przetworzonego

szkła,

2) dokonać analizy treści,
3) dokonać oceny jakości wyrobów otrzymanych w wyniku przetwórstwa szkła.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, pisaki,

−

kolekcja wyrobów otrzymanych w wyniku przetwórstwa szkła oznaczonych kolejnie
cyframi,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 4

Wykonaj szybę zespoloną.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiałach dydaktycznych treści dotyczące wytwarzania szkła zespolonego,
2)  dokonać analizy treści,
3)  zapoznać się z instrukcją do wykonania ćwiczenia,
4)  przygotować stanowisko pracy,
5)  założyć środki ochrony osobistej,
6)  wykonać szybę zespoloną,

–

krojenie szkła do odpowiednich wymiarów (300mm:300mm),

–

mycie i czyszczenie płyt szklanych,

–

zwymiarowanie i docięcie profili dystansowych,

–

założenie narożników i ramki,

–

montaż szyby zespolonej: nałożyć ramki na szybę, odpowiednio ułożyć i przykleić
płytę do ramki,

–

uszczelnienie szyby masą silikonową,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

odstawienie wykonanej szyby celem utwardzenia silikonu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier, ołówki,

−

poradnik dla ucznia,

−

przybory, materiały potrzebne do wykonania ćwiczenia: tafle szklane, nóż do szkła,
pistolet do silikonu, taśma mierząca, nóż do cięcia profili, papier czyszczący, profile
dystansowe, narożniki, silikon neutralny, środki myjące,

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia, instrukcja sprzętu niezbędnego do wykonania
ćwiczenia, instrukcja stanowiskową bhp,

−

środki ochrony osobistej,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować pojęcie szyby zespolonej?



2) określić rodzaje połączeń szyb zespolonych?



3) dobrać elementy budowy szyby zespolonej?



4) określić parametry charakteryzujące szyby zespolone?



5) określić unowocześnienia produkcji szyb laminowanych?



6) określić zastosowanie szyb laminowanych?



7) określić zalety folii z tworzyw sztucznych stosowanych w procesie

laminowania?



8) scharakteryzować etapy gięcia szkła płaskiego?



9) dobrać urządzenia do gięcia szyb hartowanych?



10) scharakteryzować proces produkcji szyb giętych klejonych?



11) rozróżniać

metody

wytwarzania

szyb

chroniących

przed

promieniowaniem słonecznym?



12) określić

materiały

szkła

chroniącego

produkcji

przed

promieniowaniem słonecznym?



13) rozróżniać

warstwy

nanoszone

szkła

chroniace

przed

promieniowaniem słonecznym?



14) określić zalety stosowane szkła chromowego przed promieniowaniem

słonecznym?



15) dobrać rodzaj badań dla szyby zespolonej?



16) określić zagrożenia pracownika podczas przetwórstwa szkła?



17) rozpoznać wady szyb klejonych bezpiecznych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi. Tylko

jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie na

później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Proces polegający na zmianie kształtu wyrobów, przy zachowaniu charakterystyki

tworzywa nazywany jest
a)  przetwórstwem szkła.
b)  zdobieniem szkła.
c)  obróbką szkła.
d)  spiekaniem szkła.

2. Półfabrykaty wykorzystywane w procesie laminowaniu to

a)  rurki szklane.
b)  pręty szklane.
c)  płyty szklane.
d)  granulaty szklane.

3. Zaznaczony na rysunku element to

a)  masa uszczelniająca.
b)  ramka dystansowa.
c)  tafle szkła.
d)  sito molekularne.

4. Uplastyczniona folia z tworzyw sztucznych składa się z

a)  polichlorku winylu.
b)  siarczanu sodowego.
c)  poliwynylobutyralu.
d)  butyraldehydu.

5. W brakujące miejsca schematu blokowego produkcji szkła klejonego należy wpisać

a)  rozkrój, nałożenie folii.
b)  laminowanie, rozkrój.
c)  rozkrój, nakładanie żywicy.
d)  nakładanie kleju, rozkrój.

6. Jedna z metod chemicznych wytwarzania szyb chroniących przed promieniowaniem to

a)  metoda ogrzewania elektrodowego.
b)  metoda rozpylania katodowego.
c)  metoda odparowania termicznego.
d)  metoda zanurzeniowa.

7. Przed procesem technologicznym łączenia szkła z ceramiką konieczne jest

a)  poszkliwienie elementu łączonego.
b)  podgrzewanie materiałów łączonych.
c)  zwilżenie szkła łączonego.
d)  zlutowanie materiałów łączonych.

Mycie

suszenie

Zgrzewanie

szkła

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8. Warstwą nanoszoną na szkło chroniącą przed promieniowaniem cieplnym i widzialnym

jest
a)  warstwa tlenkowa odbijająca.
b)  warstwa półprzewodnikowa.
c)  warstwa tlenkowa pochłaniająca.
d)  warstwa metaliczna, selektywna.

9. Jedną z metod próżniowych wytwarzania szyb chroniących przed promieniowaniem

słonecznym to

a) metoda wytrącania z fazy gazowej.

b) metoda rozpylania katodowego.

c) metoda zanurzeniowa.

d) metoda natryskowa.

10. Materiał warstwy tlenkowej obijającej chroniącej przed promieniowaniem słonecznym to

a) Au.

b) Ag.

c) Cu.

d) TiO

11. Do produkcji szyb laminowanych stosowane są

a) żywice i folia.

b) folia i klej utwardzany na zimno.

c) balsam kanadyjski i ramka dystansowa.

d) klej kauczukowy i folia mrożona.

12. Szyba zespolona zbudowana jest z

a) rurki szklanej.

b) pręta szklanego.

c) ramki dystansowej.

d) folii PVB.

13. Podstawowym parametrem charakteryzującym szybę zespoloną jest

a) izolacyjność akustyczna.

b) tolerancje wymiarowe ramki.

c) liczba warstw szyb.

d) pojemność uszczelniaczy.

14. Materiałem stosowanym do klejenia poszczególnych warstw płyt szklanych jest

a) żywica epoksydowa.

b) folia poli-winylo-butyralowa.

c) utwardzacz akrylowy.

d) folia polipropylenowa.

15. Do charakterystycznych cech szkła hartowanego należy

a) pękanie na drobne, niekalęczące kawałki.

b) zmniejszania odporność na zmiany temperatur.

c) mała sprężystości szkła.

d) zmniejszenie wytrzymałości mechanicznej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16. Szyba hartowana poddana jest badaniu

a) punktu rosy.

b) wilgotności.

c) szczelności.

d) siatki spękań.

17. Fusing polega na

a) wtapianiu w powierzchnię szkła elementów innego szkła

b) laminowaniu powierzchni szkła.

c) uszlachetnianiu przez trawienie.

d) poszkliwieniu powierzchni szkła i ostrożnym podgrzewaniu.

18. Szyba zespolona poddana jest badaniu:

a) siatki spękań.

b) zniekształceń optycznych.

c) punktu rosy.

d) rozdwojenia obrazu.

19. Do badań kontrolnych szyb klejonych bezpiecznych nalzeży

a) badanie rozdwojenia obrazu.

b) badanie grubości szyb.

c) badanie szczelności złącza.

d) badanie punku rosy.

20. Środkiem ochrony osobistej, które powinien stosować pracownik pracujący przy sklejeniu

szkła, są

a) rękawice bawełniane.

b) fartuch skórzany.

c) okulary ochronne.

d) ochronniki słuchu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Przetwarzanie szkła

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem: