Производство стеклопакетов

Стеклопакет – герметичное соединение двух или более листов стекла в единую конструкцию. Только герметичное соединение позволяет осуществить основной принцип термоизоляции – постоянно сохранять внутри стеклопакета сухой воздух или другой газ, например, аргон, которые являются лучшими термоизоляционными материалами. Если стеклопакет не герметичен, то в него попадает влага, постоянно присутствующая в воздухе, и сопротивление теплопередачи такого, уже не герметичного стеклопакета не будет отличаться от обычного остекления.
 

Производство стеклопакетов включает пять этапов, на каждом из которых стекло проходит специальную обработку, от качества которой зависит и качество готового изделия. Рассмотрим более подробно те этапы, которые проходит стекло, прежде чем стать стеклопакетом.

Этап №1. Резка стекла.

Производство начинается с порезки стекла. На больших предприятиях, где производство стеклопакетов автоматизировано, резка стекла осуществляется на специальных столах, предназначенных специально для «раскройки» листов стекла. Чаще всего резка стекла производится в автоматическом режиме, управление процессом резки осуществляется специальной компьютерной программой. Использование автоматизированных станков для резки стекла не только облегчает труд рабочих предприятия, но и позволяет производить раскройку листов стекла в высшей степени экономично, минимизируя количество отходов. Возможна также и резка стекла вручную: рабочий самостоятельно делает замеры и разрезает стекло специальным инструментом.

Вслед за этим, стекло разламывается и складывается на подставку (пирамиду).

 

Этап №2. Мойка стекла.

 

На данном этапе подготовленные стекла моют. обессоленной водой (с проводимостью меньше 20 мкеим/см) в щёточной моечной машине. Мойка стекол, имеющих мягкое низкоэмиссионное покрытие, должна производиться только специально предназначенными щётками, имеющими определённую жёсткость щетинок. Мойка является ответственной операцией, в значительной степени определяющей долговечность стеклопакета, хорошая герметизация которого основана на идеальной адгезии геметика к стеклу. Не рекомендуется ручная мойка (протирка) стекла, особенно с применением моющих средств. После ручной мойки на поверхности стекла остается плёнка жира или других веществ, невидимая глазом, но приводящая к отслаиванию герметика и, соответственно, разгерметизации. Затем стекло сушится. Любой герметик «схватывается» только с чистыми и сухими поверхностями. Если эти условия не будут выдержаны, то в месте загрязнения герметизация будет недостаточной, и влага будет проникать во внутреннюю полость стеклопакета.

Этап №3. Сборка дистанционной рамки.

Одинаковое расстояние между стеклами (дистанцию) в стеклопакете выдерживают, используя полые алюминиевые рамки. Прямолинейные отрезки рамки скрепляется уголками, которые изготавливаются из пластика. Выбор материала для уголка не принципиален – главное, чтобы он обеспечивал механическую стабильность конструкции рамки .Самым важным фактором является механическая стабильность рамки. Что касается чистоты рамки, то к ней предъявляются те же требования, что и к стеклу: поверхности должны быть очищены от грязи, влаги и коррозийных веществ.
Подготовка дистанционных рамок может происходить одновременно с мойкой стекла. Алюминиевая дистанция должна быть порезана до необходимой длины. Нужно учесть, что периметр рамки всегда меньше периметра порезанного стекла. С одной стороны в порезанную дистанцию вставляются уголки.

Требования к дистанционным рамкам

Для изготовления дистанционных рамок применяют профили из алюминиевых или стальных нержавеющих сплавов. Дистанционные рамки должны иметь перфорированные отверстия со стороны межстекольного пространства. Размер отверстий должен быть меньше диаметра гранул влагопоглотителя.
Допускается изготовление дистанционных рамок из других материалов, если они обеспечивают соответствие готового изделия требованиям ГОСТа.
Кроме перфорационных отверстий необходимо обращать внимание на качество сварного шва, геометрию профиля, допуски по ширине и толщине, качество адгезии рамки к герметикам первичного и вторичного слоя, внешний вид рамки.

Для обеспечения лучшей герметичности стеклопакетов предпочтение целесообразно отдавать гибким рамкам.
В случае использования жесткой рамки и уголков в качестве соединителей все стыки между элементами рамки должны быть тщательно заполнены нетвердеющим герметиком (бутилом).

 

Этап №4. Заполнениерамки молекулярным ситом.

 

Подготовленные таким образом дистанции теперь можно наполнить Молекулярным ситом – это сорбенты, избирательно поглощающие из окружающей среды вещества, молекулы которых не превышают определенных размеров. Это вещества как природного, так и искусственного происхождения, имеющие на своей поверхности поры определенного размера (определяются в ангстремах, 1 ангстрем = 10-10 м), наличие которых обуславливает способность материала к поглощению (адсорбции) молекул стороннего вещества с меньшим размером, чем диаметр пор. За счёт использования осушителя воздух, находящийся внутри стеклопакета, практически полностью обезвоживается, и таким образом устраняется возможность выпадения конденсата между стёклами во всём диапазоне нормальных эксплуатационных температур. Засыпка производится с помощью специальных герметичных конструкций, которые являются одним из обязательных элементов комплекса оборудования для производства стеклопакетов. Наполненные абсорбентом дистанционные профили собираются в рамку.

 

Требования к молекулярному ситу

 

При изготовлении стеклопакетов в качестве влагопоглотителя применяют синтетический гранулированный цеолит без связующих веществ (молекулярное сито), которым заполняют полости дистанционных рамок. При заполнении стеклопакета инертными газами размеры пор влагопоглотителя должны быть менее 0,3 мкм.

Объем заполнения дистанционных рамок влагопоглотителем должен составлять не менее 50% объема.

Эффективность влагопоглотителя согласно ГОСТа определяется с помощью Дельта-теста по методу повышения температуры, и должна составлять не менее 35 °С.

Качественный состав молекулярного сита можно легко определить с помощью нитрата серебра. Простые тесты помогут легко и просто выявить на начальном этапе содержание вредных элементов в сите, способных существенно сказаться на работоспособности стеклопакета в целом.

 

 

 

Этап №5. Первичнаягерметизация.

Затем рамка с двух сторон покрываются первым (внутренним) герметиком — бутилом ( полиизобутиленовый герметик). Бутил перед нанесением на дистанционную рамку нагревается до температуры 115…140°С, это облегчает адгезию или «схватываемость» герметика с дистанционной рамкой.
Экструдирование или нанесения бутила на рамку происходит следующим образом: после нагрева бутила до температуры, которая, согласно его типу, колеблется от 115°С до 140°С, бутил поступает в форсунки с помощью гидравлического пресса. Лента конвейера продвигает рамку вдоль форсунок, которые наносят на нее слой бутила постоянной толщины. Если вам не понравилось бутиловое покрытие, то его можно удалить и вновь повторить процесс нанесения покрытия.

 

Требования к первичному герметику

 

В качестве герметиков первого герметизирующего слоя применяют полиизобутиленовые герметики (бутилы).

По стандарту, глубина первичного слоя герметика не должна быть меньше 4 мм, а общий показатель глубины герметизирующего покрытия – от 9 мм. Эти параметры устанавливаются технологической документацией и зависят от вида применяемого герметика. При небольших объёмах производства или ремонте, что является исключительным случаем, первичная герметизация стеклопакетов может осуществляться вручную. При этом герметизирующий слой наносится в виде тонкой самоклеящейся бутиловой ленты.
Допускается использование бутилового шнура, толщина которого должна составлять не менее 1,7мм.

Этап №6. Сборкастеклопакета.

 

Подготовленная таким образом рамка прикладывается к стеклу. Необходимо убедиться в том, что расстояние между кромкой стекла и тыльной стороной рамки (т.е. её наружной кромкой) одинаково по всему периметру стеклопакета. После этого прикладывают второе стекло. Герметизация бутилом обеспечивает только после того, как было выполнено прессование. Прессование должно соответствовать необходимым усилиям.

Этап №7. Вторичная герметизация стеклопакета.

 

После прессования производится вторая или наружная герметизация. После того, как стеклопакет был обработан прессом, производится его вторичная герметизация: боковые части стеклопакета покрываются слоем герметика. Делается это для того, что бы внутрь стеклопакета не попадала влага. Для вторичной герметизации в основном используются тиоколовые герметики, которые при ручном производстве стеклопакетов наносятся на готовые изделия шпателем, а на автоматизированных производственных линиях – при помощи экструдеров.

Основная функция второго слоя герметизации - предание стеклопакету прочностных свойств. При этом надо помнить, что стеклопакет в процессе эксплуатации подвержен ветровым, термическим, вибрационным, и т д. воздействиям. Вторичный контур наряду с прочностными характеристиками должен обладать и эластичностью для компенсации выше указанных воздействий.
Проникновение водяного пара через полисульфид не является линейной функцией его толщины, т.е. если толщину герметика уменьшить наполовину, скорость диффузии пара не удваивается, но значительно возрастает. Точно также удвоение толщины слоя герметика не приведет к уменьшению наполовину скорости проникновения, а лишь к небольшому его уменьшению.
Несмотря на то, что увеличение толщины прослойки герметика ведет только к незначительному улучшению качества, уменьшение толщины вызовет серьезный дефект, который, в зависимости от протяженности, может привести к преждевременному повреждению стеклопакета.
При необходимости, изготовленный стеклопакет может подвергаться заключительным операциям, таким как, например, удаление с помощью шпателя (лопатки) чрезмерно нанесенного герметика или корректировка области уголка.

При небольшом производстве стеклопакеты обычно герметизируются и прессуются в горизонтальном положении. В этом случае необходимо принимать меры, чтобы избежать провисания верхнего стекла под собственным весом. Особенно это касается стеклопакетов большого размера. Во время герметизации габаритных стеклопакетов, один угол надо оставляют открытым и заканчивать герметизацию, когда стеклопакет будет установлен в вертикальное положение. Это позволяет стеклу приобрести параллельно-плоское положение. Только после этого последний уголок герметизируется.

 

Требования ко вторичному герметику.

 

Применяемый герметик должен иметь адгезионную способность и прочность, обеспечивающие требуемые характеристики стеклопакетов. Герметикдолжен быть разрешен к применению органами государственного санитарного надзора и иметь гигиенические заключения.

Минимальная толщина вторичного герметика для стеклопакетов, наполненных сухим воздухом – 3 мм, наполненных аргоном – 5 мм, , а общая глубина герметизирующего слоя - не менее 9 мм.. Эти требования особенно важны в областях уголка.

Герметизирующие слои

 

Н - толщина первого герметизирующего слоя;

F- глубина первого герметизирующего слоя (не менее 3 мм);

G - глубина второго герметизирующего слоя(не менее 4 мм);

D - общая глубина герметизирующего слоя (не менее 9 мм);

Е - глубина наружного герметизирующего слоя.

 

 

Этап №8. Контроль качества. Сушка готового изделия.

 

Это заключительный этап, на котором производится визуальный осмотр готового стеклопакета для исключения наличия пыли внутри стеклопакета, наплывов герметика внутри контура дистанционной рамки. Также непрерывным должен быть первичный слой герметизации. После осмотра стеклопакет устанавливаются вертикально на подставках для сушки в специальную пирамиду, внутри которой осуществляется свободная циркуляция воздуха, наклон в 5…6 градусов к вертикали уже удерживает их от опрокидывания. Такое положение для хранения прекратит дальнейшее уже ненужное прессование бутила. Горизонтальное хранение готового стеклопакета приводит к чрезмерному сжатию бутила и потере качества герметизации. Пробковые прокладки, помещенные между стеклопакетами, защищают поверхности стекла от повреждения при трении, которое может возникнуть при хранении или перевозке. После полимеризации герметика (время от трёх до двенадцати часов - определяется температурой в помещении и типом герметика), стеклопакеты готовы к отправке.