Im Leben fällt es uns vielleicht nicht auf, aber Glas ist überall. Zum Beispiel die Glasfenster zu Hause, die Windschutzscheibe eines Autos, die Außenwände eines Bürogebäudes, Vasen und so weiter. Plötzlich fällt Ihnen vielleicht auf: Oh! Es gibt wirklich überall Glas. Aber Sie fragen sich wahrscheinlich nicht, wie das Glas dorthin gekommen ist?
Glas ist ein altes und geheimnisvolles Material. Man geht davon aus, dass der erste Glasbehälter 1500 v. Chr. hergestellt wurde. Glas ist spröde, aber haltbar. Viele Glasfragmente können in frühen Kulturstätten gefunden werden. Da Glas selbst in alle möglichen Formen gebracht werden kann und steril ist, wird es auch häufig als Behälter verwendet, beispielsweise für Tassen und Reagenzgläser. Die Kosten sind relativ niedrig und sehr gut für die Massenproduktion geeignet. Mit der kontinuierlichen Entwicklung von Wissenschaft und Technologie werden die Funktionen von Glas allmählich vielfältiger. Der Herstellungsprozess von Glas vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt wird im Folgenden ausführlich beschrieben.
Der Hauptbestandteil von Glas
Der Hauptbestandteil von Glas ist Siliziumdioxid (SiO2), das Grundmaterial für die Glasherstellung. Darüber hinaus müssen weitere Materialien hinzugefügt werden. Auf diese Weise werden die Eigenschaften des Glases und der Herstellungsprozess angepasst. Diese Rohstoffe sind:
Soda (Na₂CO₃): Dieses Material kann den Schmelzpunkt von Quarzsand senken und die Verarbeitung bei hohen Temperaturen erleichtern.
Kalkstein (CaCO₃): Da sich Glas beim Schmelzen in Wasser auflösen kann, macht die Zugabe von Kalkstein das Glas unlöslich. Es erhöht auch die Härte und Haltbarkeit des Glases. Zur Herstellung des allgemein verwendeten Hartglases.
Aluminiumoxid (Al₂O₃): Verbessert die chemische Stabilität des Glases.
Magnesiumoxid (MgO): kann die Festigkeit und Hitzebeständigkeit von Glas verbessern.
Andere Zusatzstoffe: Fügen Sie nach Bedarf Eisenoxid, Zinkoxid usw. hinzu, um dem Glas eine bestimmte Farbe oder Eigenschaften zu verleihen.
Die Transparenz für sichtbares Licht ist die wichtigste Eigenschaft von Glas. Gewöhnliches Glas ist für ultraviolettes Licht nicht durchlässig, da es aus Natriumcarbonat hergestellt wird. Damit ultraviolettes Licht durchdringen kann, muss das Glas aus reinem Siliziumdioxid bestehen. Diese Art von Glas ist teurer geworden und wird allgemein als Quarzglas bezeichnet.
Gewöhnlichem Glas werden oft andere Zutaten zugesetzt. Wir sehen beispielsweise das schillernde Kristallglas in Hotels oder KTVs. Dies liegt daran, dass Blei zugesetzt wird, was den Brechungskoeffizienten des Glases erhöhen kann, sodass die Brechung sehr blendend ist. Die Art von Glas, aus der optische Linsen hergestellt werden, ist mit Thoriumoxid versetzt, was den Brechungsindex ebenfalls drastisch erhöht. Wenn dem Glas Cer zugesetzt wird, absorbiert es ultraviolettes Licht. Wenn Sie möchten, dass das Glas Infrarotstrahlen absorbiert, können Sie Eisen hinzufügen. Diese Art von Isolierglas befindet sich im Inneren des Projektors.
Durch Zugabe verschiedener Metalle oder Metalloxide zum Glas kann die Farbe des Glases verändert werden. Eine kleine Menge Mangan kann beispielsweise die durch Eisen verursachte hellgrüne Farbe des Glases verändern, und etwas mehr Mangan kann ein lilafarbenes Glas erzeugen. Wenn der Eisengehalt im Glas verringert wird, kann dies auch das hellgrüne Glas selbst in einen im Wesentlichen farblosen Zustand versetzen. Durch Zugabe einer kleinen Menge Kobalt kann auch bläuliches Glas entstehen. Kupferoxide erzeugen türkisfarbenes Glas. Kupfer erzeugt ein tiefrotes, undurchsichtiges Glas, das wie Rubin aussieht. Die Farbe des Glases kann also gesteuert werden, und es können viele Zusätze verwendet werden. Dies kann tatsächlich auch durch Ändern der Temperatur des Glases erreicht werden, aber die Chemie dahinter ist ebenfalls recht komplex und muss untersucht werden.
Mischen und Schmelzen
Mischen der Rohstoffe: Die Rohstoffe müssen zunächst in bestimmten Gramm abgewogen und gemischt werden. Dieser Vorgang erfordert präzise und spezielle Geräte. Sie müssen sicherstellen, dass die Materialien gleichmäßig gemischt werden. Die gemischten Rohstoffe werden als „Glaszutaten“ bezeichnet.
Schmelzen: Die gemischten Glasbestandteile werden in den Glasschmelzofen gegeben. Die Ofentemperatur ist sehr hoch, normalerweise etwa 1700 Grad. Bei hohen Temperaturen durchlaufen die Glasbestandteile einige chemische Reaktionen und schmelzen zu geschmolzenem Glas. Dieser Prozess ist ein zentraler Schritt bei der Glasherstellung. Dabei wird eine konstant hohe Temperatur und eine angemessene Schmelzzeit aufrechterhalten. Dadurch kann die Gleichmäßigkeit und Reinheit des Glases sichergestellt werden.
Gestaltung
Nachdem das geschmolzene Glas im Schmelzofen homogenisiert wurde, gelangt es in den Formungsprozess. Je nach Form und Verwendung des Endprodukts kann es in folgende Typen unterteilt werden:
Floatglas: Floatglas ist das wichtigste Herstellungsverfahren für modernes Architektur- und Automobilglas. Es wurde im vorherigen Artikel erwähnt. Nachdem das geschmolzene Glas aus dem Ofen geflossen ist, fließt es durch eine Strömungsrinne in einen Floattank mit geschmolzenem Zinn. Das flüssige Glas entfaltet sich auf der Oberfläche des flüssigen Zinns und bildet ein glattes Glasband. Während sich das Band langsam bewegt und abkühlt, härtet es allmählich aus. Das Ergebnis ist ein Flachglas mit gleichmäßiger Dicke und glatter Oberfläche.
Geblasenes Glas: Geblasenes Glas wird hauptsächlich für Hohlprodukte wie Glasflaschen und Lampenschirme verwendet. Während des Blasvorgangs wird geschmolzenes Glas in ein Blasrohr gesaugt. Durch das Rohr wird dann Luft in das Glas geblasen, sodass sich das Glas ausdehnen und öffnen und schließlich seine Form annehmen kann. Die Blastechnologie verfügt mittlerweile auch über einen automatisierten Prozesssatz, und einige Produktionsbereiche entscheiden sich auch für den manuellen Betrieb.
Walzglas: Nachdem es zwischen zwei Walzen hindurchgeführt wurde, kann das geschmolzene Glas zu einer Glasplatte mit einem Muster gepresst werden. Da sich auf der Walze verschiedene Muster befinden, können Glasprodukte mit unterschiedlichen Mustern je nach Kundenwunsch gepresst werden. Walzglas wird im Allgemeinen zur Herstellung von dekorativem Glas mit dekorativen Mustern verwendet. Die meisten davon werden zur Dekoration in Gebäuden verwendet.
Gezogenes Glas: Aus gezogenem Glas können Glasfasern hergestellt werden. Geschmolzenes Glas kann durch ein kleines Loch passieren und in dünne Glasfasern gezogen werden. Anschließend verarbeiten wir diese Glasfasern weiter zu Glasgewebe, Glasfilz und anderen Materialien. Kann in der Gebäudeisolierung, in elektronischen Geräten und in anderen Bereichen verwendet werden.
glühen
Nachdem das Glas geformt wurde, muss es auch einem Glühprozess unterzogen werden, um innere Spannungen zu beseitigen. Dadurch können die mechanische Festigkeit und Stabilität des Glases verbessert werden. Wissen Sie, was Glühen ist? Beim Glühen wird Glas für einen bestimmten Zeitraum auf einer Haltetemperatur gehalten und dann langsam abgekühlt. Bei diesem Prozess können die Spannungen im Glas gleichmäßig abgebaut werden. Dadurch wird ein spontaner Bruch oder eine Verformung während des Gebrauchs verhindert.
Bearbeitung und Oberflächenbehandlung
Schneiden und Polieren: Geglühtes Glas wird für verschiedene Zwecke geschnitten, poliert und geschliffen. Beim Schneiden werden große Glasstücke nach Kundenwunsch auf eine bestimmte Größe zugeschnitten. Dieser Vorgang wird mit professionellen Hilfsmitteln durchgeführt. Im Allgemeinen wird ein Diamantschneider verwendet. Durch Schleifen und Polieren werden im Allgemeinen die Kanten des Glases geglättet. Dadurch wird verhindert, dass die scharfen Kanten dem menschlichen Körper Schaden zufügen.
Oberflächenbehandlung: Um die Eigenschaften von Glas zu verbessern, ist die Oberflächenbehandlung ein notwendiger Schritt. Hören Sie nicht zu, Oberflächenbehandlung ist eine einfache Sache. Tatsächlich gibt es viele Arten der Oberflächenbehandlung. Zu den üblichen Oberflächenbehandlungsmethoden gehören Beschichten, Säureätzen, Sandstrahlen usw. Die Beschichtung soll die UV-, Antireflex- und Reibungseigenschaften des Glases verbessern. Säureätzen und Sandstrahlen werden im Allgemeinen zur Herstellung von Milchglas verwendet, wodurch die Tarnung und die dekorative Wirkung des Glases erhöht werden. Dadurch erhält die Milchglasoberfläche ihr mattiertes Gefühl.
Qualitätsprüfung
Nachdem das Glas hergestellt wurde, muss es vor Verlassen des Werks strenge Qualitätsprüfungen durchlaufen. Stellen Sie sicher, dass es den nationalen und Industriestandards entspricht. Zu den üblichen Prüfpunkten gehören:
Größen- und Dickenprüfung: Stellen Sie sicher, dass Glasgröße und -dicke dem Standard entsprechen.
Erkennung der optischen Leistung: Erkennung der Glasdurchlässigkeit, Farbunterschiede und anderer optischer Eigenschaften. Stellen Sie sicher, dass sie den optischen Standards entsprechen.
Prüfung der mechanischen Eigenschaften: Prüfen Sie, ob die Festigkeit und Härte des Glases den Indikatoren entsprechen, um Schäden durch Zerdrücken zu vermeiden.
Oberflächendefekterkennung: Das Aussehen des Glases wird weiter untersucht. Unter anderem wird geprüft, ob Blasen, Kratzer, Risse und andere Defekte vorhanden sind.
Verpackung und Versand
Glasprodukte, die die Qualitätsprüfung bestanden haben, müssen verpackt und transportiert werden. Beim Verpacken muss das Glas durch ein weiches Kissen getrennt werden. Vermeiden Sie Transportschäden. Beim Transportprozess sollte auch besonderes Augenmerk auf Stoß- und Druckfestigkeit gelegt werden. Sorgen Sie für die sichere Lieferung der Glasprodukte an den Bestimmungsort.
Zusammenfassen
Der Herstellungsprozess von Glas ist ein komplexer und heikler Prozess. Von der anfänglichen Auswahl der Rohstoffe, dem Mischen der Materialien, dem geschmolzenen Glas, der Glasformung, dem Glühen, der Verarbeitung und Oberflächenbehandlung bis hin zur abschließenden Qualitätskontrolle und dem Transport. Jeder Schritt erfordert eine präzise Kontrolle und strenge Verwaltung. Durch wissenschaftliche und vernünftige Herstellungsverfahren können wir multifunktionale Glasprodukte herstellen, die den Kundenanforderungen entsprechen. Es kann auch in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden. In der zukünftigen Entwicklung wird Glas weiterhin seinen einzigartigen Charme entfalten und in verschiedenen Bereichen blühen.
