Сортовое стекло

К сортовому стеклу относят стеклянную посуду (столовую, по­суду для вина и напитков), а также изделия, используемые в быту (пепельницы, вазы, туалетные наборы, сувениры), и художественно-декоративные.

Требования к качеству сортового стекла очень высоки. Поэтому для его производства применяются особо чистые сырьевые мате­риалы.

Составы сортовых стекол чрезвычайно разнообразны. К доста­точно распространенным относятся хрустальные стекла. Их состав (маc. доля, %): SiO₂— 57—60; РЬО — 24; К₂О — 13—15; В₂О₃— 1; ZnО — 1; Na₂О— 1—2. Кварцевые пески для хрустальных стекол должны содержать не более 0,012—0,016% примесей оксидов же­леза.

Составы бесцветных стекол различны и определяются методом выработки и формования. Для ручной выработки используются составы (маc доля, %); SiO₂ — 74,5—75,5; СаО — 6,5—8,8; МgО — 2—2,5; Na₂О — 13,6—14; K₂О— 1—2,5. Для механизированного вы­дувания и прессования стекла содержат (маc. доля, %): SiO₂ — 73—73,6; А1₂О₃ —0,2—0,5; СаО — 6,4—7,5; МgО — 2—2,2; Nа₂О— 13,5—14,5; К₂О — 1—2.

В производстве сортового стекла значительное место занимают цветные стекла. Сортовые стекла варят преимущественно в ванных печах, хотя в отдельных случаях и в горшковых (обычно многогоршковых).

При варке свинецсодержащих хрустальных стекол в ванной печи максимальная температура составляет 1430°С, температура в выработочной части—1260 °С. При этом постоянно поддержива­ется окислительная газовая среда, чтобы не допустить восстанов­ления оксида свинца. Производительность печи 6—12 т в сутки, удельный съем стекломассы 450—900 кг/м² в сутки. Широко ис­пользуют электроварку хрустальных стекол под слоем шихты.

Цветные стекла также варят в ванных печах. Максимальная температура выработки 1220—1240 °С.

В горшковых печах шихту и бой стекла (примерно 1: 1) загру­жают в предварительно разогретые горшки в несколько приемов. После провара последней порции шихты температуру в печи по­вышают до максимальной (1430—1450 °С) и ведут гомогенизацию и осветление. Для интенсификации этих процессов применяют бур­ление стекломассы сжатым воздухом или внесением в стекломассу куска мокрой древесины. Затем стекломассу охлаждают до тем­ператур выработки и производят формовку стеклоизделий.

Изделия сортовой посуды формуют как методами ручного вы­дувания, так и механизированными.

При ручном формовании основным инструментом является стек­лодувная трубка. Вырабатывают изделия бригадным способом (4—6 чел.), при котором раздельно выполняются следующие опе­рации: наборка стекломассы и подготовка баночки, выдувание из­делия в форме и окончательная его отделка (формование, при­крепление ручек, ножек и т. д.). Сформованные изделия поступают на отжиг.

При механизированных способах для формования изделий ис­пользуются автоматические стеклоформующие машины, произво­дящие изделия прессованием, прессовыдуванием и выдуванием.

На автоматических прессах (АПП-12, АРП-10) изготавливают различные изделия из бесцветного и цветного стекла. В состав тех­нологической линии по производству прессованных изделий входят питатель, автоматический пресс, установка огневой полировки, за­грузчик изделий в печь и печь отжига. Производительность линии может достигать 50 тыс. изделий в сутки.

Высокой производительностью отличаются прессовыдувные автоматы (Гартфорд-28). Используются они в основном для изго­товления стаканов. Технологическая линия включает питатель, прессовыдувной автомат, конвейер, отрезную машину для отрезки колпачка и отопки края, загрузчик изделий в печь, печь отжига. Производительность линии 40—50 тыс. изделий в сутки.

В качестве выдувной машины применяется автомат карусельно­го типа ВС-24, главным образом для производства тонкостенных стаканов. Стекломасса из стекловаренной печи путем вакуумного набора поступает в выдувной автомат. Изделие выдувается вместе с колпачком. С помощью конвейера и механического переставителя изделия передаются в отжигательную печь. После отжига стеклоизделия по ленточному конвейеру поступают на отколочную маши­ну (отколка колпачка), затем на шлифовальную (шлифовка дна) и отопочную (отопка края). Производительность линии 50—60 тыс. стаканов в сутки.

Заключительная стадия производства сортовых изделий — де­коративная обработка. Она включает шлифование, гранение, гра­вирование, химическое травление, «золочение», нанесение сили­катных и других красок, химическую полировку.

Шлифование изделий применяется для придания стеклу мато­вой шероховатой поверхности и нанесения определенных рисунков.

Широко распространенным методом декорирования стеклоизделий является гранение, или обработка алмазной гранью. При гра­нении специальным алмазным инструментом на поверхность изде­лий наносятся в соответствии с рисунком глубокие прорези. Алмаз­ные грани наносят остро заточенными абразивными кругами.

Сущность гравировки заключается в нанесении рисунка твер­дыми инструментами малых размеров (медные круги) с помощью тонкого порошка абразива. Применяют также гравировку ультра­звуком.

Декорирование травлением включает нанесение на изделие за­щитного покрытия, выполнение рисунка посредством иглы или другого приспособления прорезанием защитного слоя до основа­ния, собственно травление в травильном растворе или пастой и от­мывку изделия от защитного покрытия. С использованием пасты протравливают также полутоновые рисунки на накладном стекле.

«Золочение» — нанесение на изделие препарата раствора золо­та и его закрепление обжигом при температуре на 30—40°С ниже температуры размягчения стекла.

Декорирование керамическими красками заключается в нане­сении рисунка красками на изделия в холодном состоянии следую­щими способами: живописью (ручное сложное раскрашивание), росписью (ручное нанесение несложных рисунков), штемпелированием (штемпелем), аэрографией (по трафарету путем распыления), декалькоманией (переводные рисунки). После нанесения рисунков изделия обжигают.

Химическое полирование применяется для полировки граней рисунков алмазной резьбы, которые после гранения имеют матовую шероховатую поверхность. Химическое полирование производят растворами смеси плавиковой и серной кислот в несколько этапов.