процесс Фурко

Процесс Фурко — это метод производства листового стекла . Впервые разработанный в Бельгии Эмилем Фурко  [fr] (1862–1919) в начале 1900-х годов, этот процесс использовался по всему миру. Фурко — пример процесса «вертикальной вытяжки», в котором стекло вытягивается против силы тяжести в направлении вверх. ^[1] Силы тяжести влияют на некоторые части процесса.

Процесс Фурко требует наличия «ямы» или зоны вытяжки и комплекса машин для вытяжки ленты стекла, при этом выполняя действия, которые обеспечивают желаемое качество и выход продукции. Сегодня большинство производителей стекла имеют «горячий конец», где изготавливается продукция. Фурко не является исключением.

Действие в Фурко происходит «в точке вытяжки», то есть в зоне, где стекло переводится из жидкого состояния в начальный этап процесса, необходимого для превращения его в листовое стекло.

Внизу вытяжки находится «яма» или место, где расплавленное стекло достаточно охлаждается, чтобы приблизиться к температуре формования. Процесс охлаждения использует устройство, известное как «канал», коробчатую конструкцию, которая транспортирует стекло из зоны очистки в яму.

Канал соединяет яму с зоной «очистки», секцией стекловаренной печи, которая удаляет пузырьки газа и другие источники дефектов. Поскольку очистка требует гораздо более высоких температур для высвобождения пузырьков газа, чем те, которые требуются для формирования стекла, невозможно напрямую забирать стекло из зоны очистки, отсюда и необходимость в каналах.

Процесс Фурко использует керамическую матрицу для формирования плавленого (или расплавленного) стекла в ленту прямоугольного сечения. Матрица, известная как дебитейз, плавает в расплавленном стекле внутри ямы на заданной глубине, которая выталкивает часть расплавленного стекла немного выше верхней поверхности матрицы. В центре дебитейза прорезана прорезь, которая имеет форму, позволяющую производить стекло наилучшего качества.

Дебитёз — это начальная точка вертикального вытягивания, где стакан начинает превращаться из горячей сиропообразной массы в полезное плоское стекло. Мы будем называть стакан от точки дебитёза до тех пор, пока он не будет разрезан, «лентой».

Основание ленты защищено от теплового излучения расплавленного стекла, так что оно продолжает сохранять форму, приданную ему дебитеузом. Это охлаждение сохраняет прямоугольное поперечное сечение вытянутого стекла, охлаждая ленточное стекло ниже температуры, при которой оно схлопнется в колонну или разобьется обратно в расплавленное стекло. Особенно важно защитить внешние края ленты от тепла, чтобы они были более прочными и удерживали остальную часть ленты в правильной форме. В некоторых случаях производители позволяют краям образовывать более толстые «колбы», которые удаляются после окончательной резки.

Сразу после вытяжки лента охлаждается с помощью механических охладителей, так что она сохраняет свою прямоугольную форму в двух измерениях, но принимает лентообразную структуру, которая простирается вниз в Деби и вверх в сборку для вытяжки. Это механическое охлаждение позволяет ленте сохранять свою целостность. По опыту автора, механические охладители использовали воду, содержащуюся в радиаторах специальной формы, для отвода тепла, излучаемого лентой.

Иногда на этом раннем этапе процесса к ленте применяется слабый вакуум, поскольку механическое охлаждение может вызывать потоки воздуха, влияющие на качество поверхности.

Некоторые производители также применяют диоксид серы во время вытяжки, чтобы изменить химический состав стекла на поверхности. Изменяя химический состав, можно влиять на поверхностные характеристики стекла, улучшая его качество и долговечность.

Стеклянные ролики удерживают ленту на различных этапах процесса, поддерживая ее вес и продолжая процесс вытягивания.

Процесс продолжается, пока лента поднимается вверх в структуру, похожую на дымоход, где она закаливается или быстро охлаждается. Когда лента достигает конца процесса, ее надрезают или режут, а затем удаляют для дальнейшей обработки в виде отдельных листов плоского стекла.

«Края колбы» перерабатываются как стеклобой (дефектное стекло, которое переплавляется) или перепродаются для полок или витрин. Иногда дефектные части листов удаляются, оставляя после себя приличное по качеству плоское стекло.

Время, скорость и интервал между различными фазами процесса являются критическими факторами в процессе Фурко. Операторам машин процесса Фурко требуется опыт, чтобы оценить размещение штампа, расположение различных частей процесса и скорости вытяжки. Они должны быть сбалансированы с качеством стекла и возрастом вытяжки.

По мере продолжения вытяжки стекло в яме становится все холоднее и холоднее, что в конечном итоге приводит к сбоям или снижению качества. Вытяжку необходимо остановить, яму необходимо «нагреть обратно», а затем процесс можно продолжить снова.

Химия стекла оказывает огромное влияние на этот процесс, поскольку она контролирует температуры плавления, формования и отжига, температуру ликвидуса (точка, в которой различные химические вещества, входящие в состав стекла, начинают кристаллизоваться из стекла) и скорость изменения характеристик самого стекла.

Иногда лента рвется или трескается, что приводит к сбою процесса волочения. Такие разрывы, известные как «чешуйки», можно устранить, используя правильные рабочие параметры. Иногда можно использовать целесообразную меру, используя переносной источник тепла, чтобы заставить чешуйки мигрировать к краю ленты, где они исчезают. Автор ^{[ кто? ]} даже видел грубые факелы из дерева, которые могут мигрировать чешуйки.

Полученный продукт представляет собой форму плоского стекла, пригодного для менее качественного использования. Из-за нестабильности процесса стекло, полученное методом Фурко, может иметь волны, семена (небольшие пузырьки газа) или камни (нерастворенные материалы). Это искажает изображение, видимое через стекло. Стекло Фурко до сих пор производится как архитектурное стекло для исторической реставрации зданий. ^[2]

С точки зрения экономики и качества продукции процесс Фурко был вытеснен во многих странах разработанным Pilkington " Float " процессом. Процесс Флоат позволяет расплавленному стеклу осесть на поверхности бассейна жидкого олова, так что гравитация создает плоский лист. Благодаря различным химическим и физическим аспектам оконного стекла процесс Флоат Pilkington производит значительно превосходный продукт.

• [1] Процесс и портрет на почтовой марке Бельгии 1955 года