شیشه گری

امروزه اغلب محصولات شیشه ای با روش دستگاهی تولید می شوند و تعداد محدودی از کارگاه های شیشه گری به روش دستی فعالیت دارند. در تولید شیشه به روش دستگاهی تمام مراحل تولید شیشه به صورت خودکار انجام می شود. 

طراحي دستگاههای خط تولید به گونه ای است که محصول مورد نظر،در زمان کوتاهی شکل گيرد. مهمترین تولیدات شیشه به روش دستگاهی شیشۀ تخت و ظروف شیشه ای هستند.

شیشۀ تخت

شیشۀ تخت کاربردهای متنوعی مانند شیشۀ اتومبیل، آینه و شیشه های مصرفی ساختمان دارد.

در فرایند ساخت این شیشه ها هدف تولید شيشه ای با دو سطح کاملا موازي و بدون اعوجاج در ظاهر آن می باشد.

ساخت شیشه تخت به روش های گوناگونی از قبیل نورد ، کشیدن و شناوری صورت می گیرد.

روش نورد در شیشه گری

در روش نورد شیشۀ تخت با قرارگیری مذاب بین غلتک های فولادی شکل می گیرد. در این روش مذاب از بین غلتک های دوتایی که در خلاف جهت هم در حال حرکت هستند، عبور میکند.

روش کشیدن

در این روش مذاب به وسیله قالب هایی به سمت بالا کشیده می شود سپس مذاب کمی سرد شده و بعد بر روی غلتک های افقی هدایت می شود. نحوۀ قرارگیری غلتک ها به گونه ای است که مذاب شیشه خم شده و سپس کشیده می شود.

و در آخر پس از قرارگیری شیشه بر روی غلتک ها با کنترل دما شیشه تولید می شود و پس از خروج از گرمخانه شیشه ها برش داده می شوند.

نکته مهم اینکه برای کنترل دما و سرد کردن مذاب شیشه در روش کشیدن، داخل غلتک لوله هایی وجود دارد که آب در آنها جریان دارد. بنابراین با عبور مذاب از روی غلتک ها با انتقال حرارت به آب درون غلتک، مذاب کمی سرد می شود. در برخی از کارخانه ها نیز به کمک جریان یکنواخت هوای سرد، مذاب سرد می شود.

روش شناوری در شیشه گری

روش شناوری یا فلوت پیشرفته ترین روش در تولید شیشۀ تخت است که امروزه کاربرد فراوانی دارد. در روش شناوری از این ویژگی استفاده می شود که با ریختن دو مایع غیرقابل انحلال در هم، مایع بالایی به صورت لایه ای با ضخامت یکنواخت بر روی مایع زیرین شناور می شود.

نکته مهم در روش شناوری اینکه در روش شناوری از اين اصل استفاده می شود که مذاب شیشه که از نوع سرامیکی است در مذاب قلع که از جنس فلز است هیچ گاه حل نمی شود. از سوی دیگر مذاب با چگالی كمتر بر روي مايع با چگالی بیشتر به صورت نواری شکل گسترده مي شود.

مزایای شيشه تخت تولید شده به روش شناوری در مقايسه با روش نورد و کشیدن:

1.در فرایند شناوری می توان شیشه تخت با کیفیت بالا در محدوده ضخامتی 0/5 تا 25 میلیمتر با عرض بیش از 5 متر تولید کرد.

2. فرایند تولید شیشه به روش شناوری ظرفیت تولید بالاتری نسبت به سایر روش ها دارد.

3.سطح شیشه تولید شده به روش شناوری صاف و صیقلی تر از سایر روش ها است.

4.ضخامت شیشه تولیدی با روش شناوری در تمامی قسمت ها یکنواخت است و سطح آن بدون تاب است.

5.فرایند شناوری ایمن تر از دیگر فرایندهای تولید شیشه است زیرا اکثر مراحل این فرایند به صورت اتوماتیک است.

ظروف شیشه ای 

ظروف شیشه ای دستگاهی به روش های گوناگونی از جمله: پرس، پرس_دمش ، دمش_دمش و گریز از مرکز اشاره کرد.

روش پرس

 ساخت به روش پرس از مراحلی زیر پیروی میکند.

1.تعدادی قالب پرس درنظر گرفته می شود و درون هر قالب لقمۀ مذاب قرار می گیرد.

2. سپس سنبه پرس بر روی لقمه درون قالب قرار می گیرد.

3.ا اعمال نیرو، مذاب شکل قالب را به خود می گیرد. در این مرحله قالب با جریان آب سرد خنک می شود تا بدنه شیشه ای مستحکم به دست آید.

 قالب پرس شیشه دو تکه یا چند تکه است و برخی از قالب های چند حفرهای نیز قابلیت پرس همزمان چند نمونه را دارد. جنس قالب های به کار رفته در در پرس شیشه، فلزی و معمولا از جنس چدن است.

روش پرس ـ دمش

این روش برای تولید محصولات توخالی که دهانۀ آنها از سایر قسمتها اندکی باریک تر است، کاربرد دارد. مرسوم ترین محصول تولیدی با این روش شیشه های مربا (جار) هستند.

مراحل شکل دهی با روش پرس_دمش به شرح زیر است.

1.ابتدا لقمه وارد قالب اولیه می شود.

2.یک سنبه از بالا به قالب وارد می شود و شکل اولیۀ لقمۀ مذاب ایجاد می شود.

3.شیشۀ پیش شکل یافته به وسیلۀ یک اهرم درون قالب اصلی قرار می گیرد.

4.درون قالب اصلی هوای داغ دمیده می شود.

5.قالب باز شده و قطعه شکل دهی شده از قالب خارج می شود.

نکته مهم اینکه برندگی و تیزی لبه های شیشه در حین انتقال به گرمخانه با اعمال شعلۀ مستقیم (پولیش حرارتی) ازبین می روند.

روش دمش_دمش

این روش برای تولید انواع بطری ها و ظروف شیشه ای که قطر دهانۀ آنها نسبت به بدنه کمتر است به کار می رود؛ رایج ترین محصولات که به روش دمش دمش تولید می شوند بطری های شیشه ای هستند.

مراحل شکل دهی با روش دمش دمش به ترتیب زیر است.

1.ابتدا لقمۀ مذاب وارد قالب اولیه می شود.

2.شیشۀ پیش شکل یافته از قالب اولیه خارج می شود.

3.شیشۀ پیش شکل یافته پس از خارج شدن از قالب اولیه وارد قالب اصلی می شود.

4.درون قالب اصلی هوای داغ دمیده می شود و قطعه درون قالب اصلی شکل دهی می شود.

5.قالب باز می شود و قطعه شکل داده شده در مسیر انتقال به گرمخانه پولیش حرارتی می شود.

نکته مهم اینکه قبل از دمش هوا، قالب حرارت دهی می شود تا قطعه به سطح قالب نچسبد.

روش گریز از مرکز

این روش بیشتر برای تولید ظروف شیشه ای اُپال کاربرد دارد. در روش گریز از مرکز، لقمه ای از مذاب شیشه ای درون قالب قرار می گیرد. سپس در حالی که قالب حول محور خود می چرخد، لقمۀ مذاب داخل قالب پخش شود و به شکل قالب در می آید. علت استفاده از نیروی گريز از مركز به جاي روش پرس آن است كه با این روش می توان ظروف نازك تر و سبك تر را تولید کرد.

مراحل شکل دهی شیشه اُپال با روش گریز از مرکز به شرح زیر است.

1.ابتدا لقمه ای از مذاب شیشه ای درون قالب قرار می گیرد.

2.قالب حول محور خود می چرخد، لقمۀ مذاب داخل قالب پخش می شود و به شکل قالب در می آید.

3.بشقاب ها پس از شکل دهی از قالب خارج می شوند.

الیاف شیشه ای

الیاف شیشه ای یكی از مهم ترین الیاف مورد استفاده در ساخت سازه های مختلف كامپوزیتی است كه ویژگی های مكانیكی مناسب و قیمت پایین آن باعث شده است تا در مقایسه با الیاف گوناگون مانند كربن كاربردهای فراوانی داشته باشد.