Главная Обзоры Производство стеклопакетов

Производство стеклопакетов

Стеклопакет представляет группу стёкол, соединённых в единую конструкцию. Такую конструкцию начали применять приблизительно 150 лет назад в Америке. Более широко стеклопакеты стали применяться в Германии перед второй мировой войной. Они использовались для остекления железнодорожных вагонов. После войны стеклопакеты стали комплектоваться алюминиевыми рейками с осушающим материалом, а в 1970-м году началось производство стеклопакетов с двойной герметизацией.

Оглавление

Плюсы использования стеклопакетов неоспоримы. Герметичные камеры между стёклами делают стеклопакет практически звуконепроницаемыми: колебания звука не распространяются в безвоздушном пространстве. Надёжность герметизации обеспечивается герметизирующими лентами. Также герметизирующие ленты обеспечивают лучшее утепление стеклопакетов, а осушающий состав в распорочной рамке, применяющейся в конструкции современных стеклопакетов, защищает стёкла от запотевания. Использование более прочных видов стекла, со шлифованными краями, наряду с усиливающими пружинящий эффект разными видами разделительных рамок и осушающих наполнителей, делает стеклопакеты ударопрочными.

Процесс производства стеклопакетов

Процесс производства стеклопакетов – несложный технологический процесс, при котором, однако, используются весьма дорогостоящие и сложные инструменты.

Процесс изготовления стеклопакетов

Рассмотрим процесс создания стеклопакетов и инструменты, задействованные на каждом из этапов.

Стекло устанавливается на конвейер и первым делом попадает на раскроечный стол. На раскроечном столе стекло нарезается вручную (если изготавливается для собственных нужд) на столах с ручным перемещением резаков, либо нарезается на автоматическом и полуавтоматическом раскроечном столе.
Нарезаются спайсеры – дистанционные рамки, устанавливаемые между секциями стеклопакета. Для нарезки спайсеров используются ручные маятниковые пилы, либо автоматические столы для нарезки спайсеров, при большом объёме производства.
Далее стёкла моются и полируются вручную или на специализированной моечной машине, или на производственной линии мойки, сборки и прессовки для того, чтобы грязные участки стекла не оказались внутри стеклопакета.
На специальном стенде с функцией пневмовибрации спайсеры заполняются силикагелем (осушителем) или иными компонентами, осуществляющими лучшее осушение.
Заготовленные спайсеры собираются с помощью уголков в единую конструкцию.
На данном этапе с обеих сторон спайсеров наносится герметик. Это называется первичной герметизацией. Герметик наносится вручную, либо с помощью экструдера бутила – автоматически. В качестве герметика, наносимого автоматически, используется бутиловая распорногерметизирующая лента.
Теперь стёкла устанавливаются на сборочный стол или продолжают путешествие по производственной линии, в том количестве и приблизительно в той конфигурации, в какой они будут представлены в готовом стеклопакете, по 2 или 3 стекла (для двухкамерного стеклопакета). Стёкла укомплектовываются спайсерами, за счёт чего и образуются камеры пакетов.
Стёкла транспортируются в пресс производственной линии, либо в ручной пресс или на автоматический горизонтальный пресс, где конструкция будущего стеклопакета сдавливается давлением в 6 атмосфер. Из пресса выходит прочно соединённая между собой группа стёкол.
Затем получившаяся конструкция проходит проверку. Собственно эта конструкция и есть стеклопакет. Готовая продукция должна отвечать стандартам ГОСТа 24866-99. Поэтому на всех стадиях производства процесс изготовления стеклопакетов должен контролироваться и проверяться.
В процессе вторичной герметизации торцов стекла вручную или с помощью автоматики наносится двухкомпонентный или односоставный герметик. Герметик может быть односоставным на силиконовой основе, или полусульфидным – двухкомпонентным.
Заключительный этап предполагает ещё один уровень контроля качества. Проверяется внутренняя и наружная чистота стёкол, внешняя целостность и другие качественные характеристики продукта. После этого готовые стеклопакеты отправляются на сушку в вертикальном положении.

Оборудование для производства стеклопакетов

Рассмотрим подробно оборудование, используемое при производстве стеклопакетов.

На первом этапе для раскройки стекла, мы говорили о раскроечном столе. Стол для резки и раскроя стекла по определению устройство для прямолинейного или узорного раскроя стекла на части определённых размеров; это устройство также выполняет функцию последующего разлома листового стекла на отдельные детали.

Раскроечные столы подразделяют на:

столы для ручной раскройки стекла;
столы для полуавтоматической прямолинейной раскройки стекла;
столы для автоматической прямолинейной или фигурной резки стекла.

Раскроечный стол для ручной раскройки стекла можно собрать самостоятельно. Конструктивно – это ровная плоскость, подходящая по размерам для раскройки стекла. Часто самодельные столы для резки покрывают какой-нибудь тканью, чтобы не повредить стекло. Если речь идёт о ручной нарезке стекла, то на этапе нарезки применяется обычный стеклорез, которым один раз проводят в направлении на себя, обеспечивая равномерное давление. Направляющей в этом случае служит рейка, линейка или какой-нибудь другой схожий предмет. Далее стекло разламывается вручную на детали подходящей величины. Этот «дедовский способ» можно усовершенствовать, приспособив к столу каретку, регулируемую по двум осям с установленными на ней режущими головками; в качестве направляющих будут служить линейки, расположенные по осям движения каретки.

Ручной стол для раскройки стекла

Современные специальные ручные раскроечные столы снабжаются двухосными каретками, с установленными на них режущими головками. Режущие головки опускаются на стекло с помощью пневматического механизма, обеспечивая плавное соединения режущего элемента со стеклом и равномерную глубину надреза. Воздушная подушка раскроечного стола предотвращает возможность появления царапин или грязи на поверхности стекла. Электронные индикаторы указывают точное положение режущей головки и служат направляющими во время раскройки. Загрузка стекла осуществляется при вертикальном положении. Движение кареток по двум осям осуществляется вручную. Механизм разлома стекла способен разломать его по оси x и y. Машины подобного класса уже можно задействовать на промышленном производстве.

Различия полуавтоматического раскроечного стола и ручного

Полуавтоматический стол обладает практически той же конструкцией, что и ручной стол.

Продольная каретка приводится в движение вручную. Главное его отличие заключается в том, что поперечная каретка приводится в движения автоматически с дистанционного пульта управления. Присутствует автоматическая система центральной смазки головок.

Полуавтоматические столы для раскройки стекла часто снабжаются механизмом вертикальной загрузки стекла с автоматическим управлением упорами, удерживающими стекло в вертикальной позиции, и системой безопасности, удерживающей стол в вертикальном положении, - на случай если пневматика подвела. Загрузка возможна и при свободном падении. Также эти раскроечные столы снабжаются более совершенными электронными индикаторами направляющих. Поперечная каретка в комплексе с резаками снабжается датчиками, которые срабатывают при движении каретки, если стекло под режущей головкой отсутствует, после чего головка автоматически поднимается.

Автоматический стол резки и раскроя стекла

Автоматический стол для раскройки стекла способен резать стекло не только прямолинейно, но и по специальному рисунку (по простой форме), который можно загрузить в программу. Глубина надреза регулируется автоматически в зависимости от толщины стекла. Некоторые столы снабжаются модулями для диагностики по интернету. Разлом стекла осуществляется с помощью системы пневматических планок.

Изготовление спайсеров

Спайсеры изготавливаются из разных металлических сплавов, обеспечивающих разную степень приспособляемости к изменениям объёма материалов при перепадах температуры, обеспечивающих наилучшую герметизацию стеклопакетов. Обыкновенно спайсеры для стеклопакетов изготавливаются из алюминия, хотя могут применяться и другие материалы.

Нарезка спайсеров

Для нарезки спайсеров при небольших объёмах производства можно использовать обыкновенные маятниковые пилы.

Ручная маятниковая пила – довольно простой инструмент, главным рабочим органом которого, является абразивный диск, приводимый в движение электродвигателем. Такой диск способен разрезать даже бруски из закалённой стали. Обрабатываемый спайсер закрепляется тисками или иным способом и нарезается вручную на детали нужных размеров.

Полуавтоматическая пила для резки алюминиевого профиля используется на более крупных предприятиях и значительно упрощает процесс нарезки спайсеров. Она позволяет нарезать детали одинаковой длины, используя при этом упор, регулируемый вручную. Электронный дисплей показывает точную длину отрезаемого отрезка профиля. Запускаемая с помощью ножной педали пила отрезает деталь нужной длины практически автоматически.

Автоматический стол для изгиба и резки дистанционных рамок позволяет упростить процесс производства и производить цельные дистанционные рамки за один заход.

Мойка стекла

На следующем этапе стёкла подготавливаются к совмещению в единый стеклопакет, проходя процедуру мойки с помощью моечной машины, или линии сборки стеклопакетов.

Моечные машины для стекла вертикальной загрузки оснащены механизмом подачи стекла, который приводится в движение вручную или автоматически. Габариты стёкол для разных машин различаются. Чем больше размеры стекла, тем более дорогостоящей будет машина.

Машина для мойки стекла вертикальная

Стекло поступает в моечное отделение, в котором на него разбрызгивается вода из баков машины, после чего поверхность стекла полируется с помощью вращающихся щёток. Моечные машины также снабжены механизмом сушки стекла с помощью обдува. В приёмном отсеке мойки устанавливаются люминесцентные лампы, просвечивающие стекло для проверки качества мойки.

Моечные машины дополнительно на входе могут снабжаться установками для подготовки воды – деминерализаторами, позволяющими улучшить качества используемой для промывки стёкол воды и избежать появления осадка на поверхности стекла.

Линии по сборке стеклопакетов

Производственная линия по сборке стеклопакетов включает в себя 3 звена цепи производства: мойку, сборку и прессовку стеклопакетов. Мойка в такой линии практически не отличается от отдельной мойки, разве что объём и количество баков для воды может отличаться. В целом линия производства стеклопакетов упрощает процесс подачи и сборки готовых стеклопакетов.

После моечного отделения стёкла по одному попадают в сборочное отделение, где отдельные стёкла устанавливаются вместе автоматически или вручную с помощью направляющих и роликов. На этом же стенде, для сборки автоматически или вручную, устанавливаются по направляющим с помощью позиционеров распорные рамки. Готовая 1-2х камерная конструкция поступает в пресс с помощью автоматического механизма подачи и спрессовывается в единую конструкцию с помощью роликового или панельного механизма.

Толщина прессуемого материала различается у разных прессов. Прессы бывают с регулируемой и нерегулируемой массой давления.

В завершении стеклопакет поступает на проверку качества и на следующий этап вторичной герметизации.

На каком-то этапе производства в зависимости от оснащения предприятия спайсеры заполняются наполнителем, впитывающим влагу. В качестве такого наполнителя могут использоваться различные пористые материалы. В основном это осушители из силикагеля. Гранулированный силикагель засыпается внутрь распорной рамки.

Линии для сборки стеклопакетов

На производстве также применяются специальные пневмовибрационные стенды, позволяющие упростить и автоматизировать процесс засыпки осушителя внутрь профиля. Профиль рамки вручную устанавливается под углом на пневмостенд, который автоматически засыпает молекулярное сито (влагоосушитель) внутрь профиля и равномерно распределяет его с помощью устройства пневмовибрации.

На крупных предприятиях используют автоматы для заполнения дистанционных рамок ситом. Такие аппараты автоматически определяют размеры устанавливаемого профиля и могут выполнять функции обычного пневмостенда, но основное их преимущество состоит в том, что они могут работать с цельным профилем, осуществляя заполнение через просверленные отверстия с помощью расположенного на головке сопла. После заполнения, отверстия автоматически герметизируются бутилом, и профиль переходит на следующий этап производства.

Уголки для сборки дистанционных рамок поставляются отдельно и изготавливаются на заводе изготовителе, либо могут выполняться самостоятельно из алюминиевого профиля на автоматическом столе для изгиба и нарезки дистанционных рамок из соответствующих материалов.

На следующем этапе производится первичная герметизация стеклопакетов. С двух сторон дистанционной распорной рамки наносится бутиловый герметик вручную или с помощью приспособлений; в качестве наносимого материала используется бутиловая лента.

Для автоматизации производства также используется бутиловый экструдер.

Существует множество моделей экструдеров для нанесения герметика на обе стороны дистанционной рамки. По конструкции они практически идентичны и различаются по наличию или отсутствию таких конструктивных элементов, как регулятор натяжения транспортной ленты, регулятор высоты и толщины нанесения бутила, регулятор температуры, регулятор расхода бутила, таймер начала разогрева, контроллер температуры наносимого материала. Также они различаются по количеству прижимных роликов, времени разогрева материалов. Кроме того, существуют экструдеры с возможностью нанесения герметика на круглую или дугообразную рамку, с возможностью контроля скорости нанесения бутила.

Прессовка и герметизация

Если в процессе производства не использовалась производственная линия для стеклопакетов, то на данном этапе происходит прессовка стеклопакетов. Собранная конструкция вручную устанавливается в пресс.

Стеклопакет в разрезе, схема герметизации

Прессовка стеклопакетов

Прессы для стеклопакетов бывают разной конструкции. Существуют горизонтальные и вертикальные прессы способные вместить заготовки различных размеров. Подача заготовки под пресс может быть автоматической или ручной. Прессы могут быть панельными и роликовыми с регулируемой и нерегулируемой массой давления. Кроме того, применяются прессы горячего прессования для изготовления стеклопакетов по технологии «тёплый край». Эта технология позволила сделать производство стеклопакетов намного проще благодаря применению гибких спайсеров и отсутствию вторичной герметизации, что также позволило выполнять стеклопакеты различных форм.

Вторичная герметизация

Вторичная герметизация может выполняться вручную на любой подходящей поверхности. Она выполняется с целью защиты контура первичного герметика.

Профессионалы используют специализированные столы для вторичной герметизации с присосками для стекла, и механизмом вращения способным вращаться непрерывно с регулируемой скоростью, либо с поворотом на 90 градусов. Управление вращением осуществляется с помощью ножной педали.

Двухкомпонентный герметик имеет свойство быстро застывать. Для предотвращения застывания герметика используются специальные холодильники.

Принцип работы холодильников различается в зависимости от типа используемого герметика. Холодильники оснащены двумя или несколькими камерами, в которых герметик замораживается, размораживается и хранится во время кратковременных и долговременных простоях двухкомпонентного экструдера.