Termisk poleret glas (også kendt som floatglas , flowglas) er glas opnået ved at hælde smeltet glasmasse (“float-metoden”) på et lag af smeltet lavtsmeltende metal, normalt tin , men bly og andre lavsmeltende legeringer var tidligere Brugt. Denne metode giver glas med ensartet tykkelse og høj overfladekvalitet. [en]
Moderne vinduer er lavet med floatglas. De fleste floatglas er sodavand, men små mængder borosilikatglas fremstilles også ved denne metode. [2] Briller til fladskærme fremstilles også ved denne metode. [3] Float-processen er også kendt som "Pilkington-processen", opkaldt efter Pilkington Company , som var banebrydende for denne teknologi (opfundet af Sir Alistair Pilkington) i 1950'erne på deres fabrik i St. Helens, Storbritannien .
Indtil 1500-tallet blev vinduesruder lavet ved at skære store skiver af håndlavet glas. Store glasplader blev opnået ved den cylindriske metode - ved at blæse en stor glascylinder og derefter flade dens væg til en plade. De fleste af 1800-tallets vinduesruder blev opnået ved den cylindriske metode. "Cylinderen" var 180-240 cm lang og 25-36 cm i diameter, hvilket begrænsede den maksimale størrelse af de resulterende glasplader, hvorfor vinduerne skulle opdeles i flere dele med en ramme.
Den første udvikling inden for automatisering af glasproduktion blev patenteret af den engelske ingeniør Henry Bessmer i 1848. [4] Hans system dannede et glasbånd ved at forme det med ruller. Dette var en dyr proces, da det krævede efterfølgende slibning og polering af glasset. Hvis det var muligt at hælde glas på en perfekt glat overflade, ville dette gøre det muligt at opnå perfekt glat glas og derved reducere omkostningerne. Han gjorde forsøg på at danne glas ved at hælde smeltet tin på overfladen, en af de få væsker, der har en densitet større end glas og er stabil ved glassets smeltepunkt. Der blev opnået patent på denne metode, [5] , men teknologien var umulig at implementere på det tidspunkt.
Forud for indførelsen af float-processen blev store glasplader lavet ved at hælde glassmeltet glas på en stålplade, efterfulgt af slibning og polering af glasset på begge sider, hvilket i høj grad øgede prisen på glasset. Begyndende i begyndelsen af 1920'erne blev linjer udviklet, hvor et kontinuerligt bælte af glas passerede gennem en række slibe- og polermaskiner.
Glas af lav kvalitet blev opnået ved lodret trækning fra smelten, hvis tape blev holdt og trukket over kanterne af tapen med ruller. Mens det kølede af, blev glasset skåret i plader. Tykkelsen af en sådan glasplade var uensartet, og overfladekvaliteten var dårlig. Imidlertid blev denne glasfremstillingsproces brugt i mange år efter opfindelsen af flydeprocessen.
Mellem 1953 og 1957 udviklede Sir Alistair Pilkington og Kenneth Bickerstaff en proces til fremstilling af glasplader ved fritflydende glas over overfladen af et bad af smeltet tin. [6] Succesen med denne proces afhænger af en omhyggelig balance mellem mængden af glas, der flyder over overfladen af det smeltede tinbad under dets egen vægt. [7] Et betydeligt salg af glas fremstillet ved den nye metode begyndte i 1960.
Floatglas bruger sædvanligvis formuleringen af lavtsmeltende sodaglas (indeholder sand, natriumcarbonat, dolomit, kalksten, natriumsulfat osv.) Tilsætningsstoffer kan også indføres i glasset for at farve og bibringe særlige egenskaber. Skudskær og affald, affald indføres også i genbrugsafgiften. Ladningen fyldes i ovnen og varmes op til 1500 °C. En typisk ovn er 9 m bred, 45 m lang og rummer over 1200 tons glas. Efter smeltning stabiliserer temperaturen sig omkring 1200 °C for en jævn sammensætning.
Smeltet glas føres ind i et smeltet tinbad (ca. 3-4 m bredt, 50 m langt, 6 cm dybt). [8] En særlig mekanisme styrer mængden af glas, der tilføres til overfladen af badet.
Tin er et velegnet materiale til et badekar, da det har en høj densitet, forbliver flydende over en lang række temperaturer og ikke blandes med glas. Tin oxideres i luften til SnO 2 . Tindioxid klæber til glasset. For at forhindre dette blæses rummet over badet med overtryk med beskyttelsesgasser - nitrogen og brint.
Glastapen, der svæver på overfladen af badet, danner glatte overflader (top og bund) og jævnes i tykkelse. Når glasset bevæger sig gennem tinbadet, afkøles det fra 1100°C til omkring 600°C, når pladen kan løftes fra den smeltede overflade op på valserne. Ved at justere rullernes rotationshastighed er det muligt at opnå glastrækning med et fald i dets tykkelse og derved regulere tykkelsen af den resulterende glasplade.
Glaspladen bevæger sig derefter gennem en cirka 100 meter lang tunnel, hvor den afkøles langsomt for at forhindre indre spændinger, der kan få glasset til at revne. Det afkølede glas fra tunnelen skæres til plader ved hjælp af mekanismer.
Til dato er det meste af det glas, der bruges i hverdagen og byggeriet, opnået ved float-metoden. Sådant glas kombinerer en række nyttige egenskaber - høj overfladekvalitet, lav pris, og sådant glas kan formes til enhver form ved hjælp af varme. Disse briller bruges i:
De fleste af de specialiserede glas: hærdet glas , matteret glas, lamineret, lydisoleret glas opnås fra floatglas ved efterfølgende forarbejdning.
I 2009 var det globale glasmarked (ekskl. Rusland og Kina) domineret af Asahi Glass , NSG / Pilkington , Saint-Gobain og Guardian Industries . Andre virksomheder omfatter Sise Cam AS, PPG , Central Glass, Hankuk (HanGlas), Zeledyne og Cardinal Glass Industries. [9]