Warto wiedzieć

Produkcja szkła hartowanego

Projektowanie wspomagane komputerowo (CAD)

Technologia komputerowa jest wszechstronnie wykorzystywana w celu ustalania kryteriów projektowania, takich jak:

• kształt i rozmiary szyby
• kształt i rozmiar sitodruku opaski zaciemniającej
• optymalny projekt obwodów grzewczych dla szyb tylnych z sitodrukiem.

Produkcja wspomagana komputerowo (CAM)

Informacje CAD wykorzystywane są do sterowania maszynami, które:

• produkują sita do drukowania
• produkują wyposażenie i oprzyrządowanie
• wykonują wstępną obróbkę szkła.

Proces wstępnej obróbki szkła surowego jest niemal całkowicie zautomatyzowany.

Piec hartowniczy przelotowy

Do produkcji szyb bocznych i tylnych w piecach hartowniczych przelotowych firma Pilkington stosuje kilka procesów, w tym opracowane przez nią: simplex oraz konwencjonalne i zaawansowane gięcie w prasie.

Surowe szkło jest transportowane przez strefę ogrzewania pieca na wałkach o niskiej rozszerzalności cieplnej.

Simplex

• Technologia produkcji prostych szyb bocznych i tylnych.
• Szyba jest transportowana na wałkach przez strefę ogrzewania pieca do umieszczonej na zewnątrz formy pierścieniowej. Wałki opadają, a szyba osiada pod wpływem siły ciążenia dopasowując się do kształtu formy.
• Szyba jest niezwłocznie transportowana do sekcji hartowania, gdzie następuje gwałtowne schładzanie.

Konwencjonalne gięcie w prasie (CPB)

Technologia CPB jest własnością firmy Pilkington. U wylotu pieca szyba jest podnoszona z wałków przez formę wklęsłą i dociskana do nieruchomej formy wypukłej.

Następnie forma wklęsła opada układając ukształtowaną szybę swobodnie na wałkach, które transportują ją do sekcji chłodzącej.

Szyba jest niezwłocznie przenoszona do sekcji hartowania pieca, gdzie jest gwałtownie schładzana przez strumienie powietrza wypływające ze specjalnie zaprojektowanej dmuchawy. W warstwie powierzchniowej, która schładza się szybciej, powstają naprężenia ściskające wskutek wolniejszego schładzania rdzenia. W ten sposób szkło hartowane nabiera swoich specyficznych właściwości.

Zaawansowane gięcie w prasie

• Gięcie po jednej tafli w prasie z formą wklęsłą i wypukłą.
• Bardzo precyzyjny proces o wysokiej powtarzalności.
• Świetna metoda wydajnego formowania szyb bocznych lub tylnych o złożonych krzywiznach
• Firma Pilkington opracowała metodę zaawansowanego gięcia w prasie (APBT) dla potrzeb formowania cieńszych i jeszcze bardziej złożonych elementów szklanych.

Piec z trzonem gazowym

Metoda zaawansowanego gięcia szyb bocznych firmy Pilkington

Płaskie szkło surowe jest wkładane do chłodnego końca pieca. Podtrzymywane przez gazową poduszkę powietrzną mięknie przechodząc przez strefę ogrzewania. Tafla szklana ulega stopniowemu wyginaniu, by na końcu przybrać krzywiznę łoża na gorącym końcu pieca.

Właściwości produktów

Szkło hartowane jest szeroko stosowane do produkcji bocznych i tylnych szyb przeznaczonych do różnego rodzaju pojazdów.

Produkty muszą spełniać rygorystyczne wymagania, które określają minimalną wytrzymałość oraz sposób pękania szkła. Wymaga to bardzo dokładnej kontroli warunków obróbki.

Szkło pęka pod wpływem naprężenia powierzchni. Na powierzchni szkła hartowanego występują naprężenia ściskające, dzięki czemu jest ono 3-4 razy bardziej wytrzymałe od zwykłego szkła.

W razie wypadku drogowego szkło hartowane pęka na bardzo małe, stosunkowo nieszkodliwe odłamki.

Produkcja szkła laminowanego

Automatyczna obróbka wstępna szkła

Szkło float o grubości od 1,5 do 3,0 mm jest poddawane automatycznej obróbce wstępnej na zintegrowanych liniach produkcyjnych. Szkło surowe i szkło gotowe jest zazwyczaj ładowane i odbierane za pomocą robotów.

Szkło jest przycinane do określonego kształtu przy użyciu krajaka sterowanego numerycznie (CNC) z funkcją automatycznego obłamywania. Ostre krawędzie szkła są następnie niwelowane za pomocą szlifowania na mokro, a krawędź jest profilowana zgodnie ze specyfikacjami producentów samochodów.

Sitodruk

Po obróbce krawędzi dwie tafle szkła, z których powstanie szyba przednia, są łączone w parę do końca procesu produkcyjnego.

Na wewnętrzną warstwę szkła nakłada się warstwę emalii ceramicznej, aby utworzyć czarną opaskę, która pełni funkcję dekoracyjną oraz chroni przed szkodliwym wpływem promieniowania UV na spoiwo stosowane do klejenia szyb przednich.

Emulsja szybko wysycha, ale nie jest w pełni utwardzona, dopóki szyba nie zostanie wygięta w piecu.

Formowanie szkła

W celu uzyskania odpowiedniej krzywizny szyb przednich pary tafli szklanych umieszczane są na wygiętych stalowych formach, które przechodzą przez długi piec, gdzie są ogrzewane do temperatury 620° C. Szkło wygina się pod własnym ciężarem, aż przybierze kształt formy.

Nowoczesne piece wyposażone są w funkcję nagrzewania różnicowego, która pozwala na kontrolowanie stopnia wygięcia oraz stosowanie skomplikowanych form, dzięki czemu można uzyskać pożądane złożone kształty.

W przypadku najbardziej złożonych form gorące szkło można docisnąć do ostatecznego kształtu, aby osiągnąć dokładniejszy promień krzywizny i bardziej precyzyjnie kontrolować geometrię powierzchni.

Szkło i forma są stopniowo schładzane w miarę zbliżania się do wylotu pieca.

Montaż laminatu

W celu usunięcia powietrza uwięzionego między taflami szkła i folią PVB laminat przesuwany jest między poziomymi lub pionowymi wałkami, które wyciskają z niego powietrze.

W przypadku szyb przednich, których bardziej złożony kształt uniemożliwia bezpieczne przejście między wałkami, powietrze jest odsysane w piecu "workowym" w warunkach próżni.

Po wstępnym złożeniu szyby umieszcza się w autoklawie, gdzie są ogrzewane do temperatury 140° C pod ciśnieniem nacisku 10-15 kg/cm² - następuje wtedy sklejenie tafli i zakończenie procesu laminowania.

Gotowe szyby przednie przechodzą następnie rygorystyczną kontrolę jakości i są przygotowywane do wysłania do klientów.

Właściwości i budowa szkła laminowanego

Szkło laminowane używane jest do produkcji szyb przednich do samochodów, samolotów i lokomotyw, a ostatnio coraz częściej również samochodowych szyb bocznych.

Składa się z dwóch warstw szkła, między którymi znajduje się folia PVB (poliwinylobutyral).

Szkło laminowane ma zapobiegać przebiciu szyby przez pociski. Dzięki swojej budowie zapewnia wysoki poziom ochrony i bezpieczeństwa.

W czasie wypadku taka szyba uniemożliwia wypadniecie pasażera na zewnątrz, a także w kontrolowany sposób zmniejsza skutki uderzenia głową.

Typowa budowa szkła laminowanego

Ewolucja szyby przedniej

1900-1912

Pierwsze szyby przednie były płaskie i osadzone w drewnianej ramie. Początkowo używano zwykłego szkła.

1912

Powstaje firma Pilkington Automotive, która rozpoczyna produkcję niedawno wynalezionego szkła laminowanego. Pierwsze laminaty składały się z dwóch tafli szkła, między którymi znajdowała się warstwa acetylocelulozy.

1918-1930

Szyby przednie dzielone w pionie i poziomie z zamocowanymi na zawiasach górnymi szybkami, które można było otwierać osobno. Montowane głównie w dużych zamkniętych samochodach.

1925-1955

Nieruchome, jednoczęściowe, płaskie szyby przednie w metalowej ramie, pionowe lub nieznacznie nachylone, montowane we wszystkich typach samochodów.

1948

Opracowano ulepszoną folię międzywarstwową z poliwinylu. Nowoczesna, silnie spajająca i bardzo odporna folia PVB po raz pierwszy znalazła zastosowanie w połowie lat 60-tych XX wieku.

1948-1953

Poprzedniczka giętej szyby przedniej: dwuczęściowa, płaska szyba przednia łamana w kształcie litery V. Przez krótki czas montowana w limuzynach, dłużej stosowana w samochodach sportowych.

Od 1953

Pierwsza jednoczęściowa gięta szyba przednia. Początkowo montowana pod kątem około 30°, później zaś nawet pod kątem 50° do pionu.

Od 1971

Bardziej skomplikowane, laminowane szyby przednie z pasem przeciwsłonecznym i opaską zaciemniającą naniesioną metodą sitodruku. Szyba w kształcie stożka zapewnia dobrą jakość optyczną nawet przy montażu pod kątem 65° do pionu.

Od 1988

Złożona gięta szyba przednia, która swoim kształtem harmonijnie współgra z sylwetką nadwozia.

Od 2002

Szyby przednie o bardziej złożonej krzywiźnie stają się integralną częścią struktury nowoczesnych pojazdów. Tego typu szyby przednie mogą być wyposażone w takie elementy, jak przewody ogrzewania elektrycznego, naniesione metodą napylania powłoki metaliczne odbijające ciepło, automatyczne czujniki deszczu i światła oraz odkryte krawędzie.

Produkty firmy Pilkington Automotive w akcji

1. Czujniki deszczu

Firma Pilkington opracowała opatentowany czujnik, który za pomocą promieni podczerwonych wykrywa wilgoć na szybie przedniej. Następnie czujnik automatycznie uruchamia wycieraczki na szybie przedniej, dobierając częstotliwość ich pracy do intensywności opadów deszczu.

2. Kształtowanie szkła

Szkło gięte dopasowywane jest do kształtu okien pojazdu. Po podgrzaniu szkła stosuje się gięcie grawitacyjne lub wyginanie w prasie, aby uzyskać złożone kształty pozbawione fałd oraz innych defektów optycznych.

3. Szklane okna dachowe

Projektanci coraz częściej projektują w samochodach duże szklane dachy. Takie części, nazywane dachami Cielo, są dwa lub trzy razy większe od tradycyjnych okien dachowych, co sprawia że potęgują wrażenie przestrzeni oraz zwiększają ilość światła w samochodzie.

4. Szyby chroniące przed słońcem

Szyby, ograniczające nagrzewanie się samochodu pod wpływem promieni słonecznych.

• Większy komfort pasażerów,
• Mniejsze obciążenie układu klimatyzacji, co oznacza mniejsze zużycie paliwa,
• Mniejsza przepuszczalność promieni ultrafioletowych, co wydłuża trwałość materiałów użytych do wykończenia wnętrza pojazdu.

5. Systemy odprowadzania wody

Systemy ogrzewania szyb, które usuwają skroploną parę wodną z wewnętrznych powierzchni szklanych oraz lód z powierzchni zewnętrznych. Powłoka hydrofobowa, zapewniająca szybkie spływanie wody deszczowej z szyb samochodu i tym samym poprawiająca widoczność dla pasażerów.

6. Szyby boczne laminowane

• Większy komfort: redukcja hałasu o wysokiej częstotliwości, ochrona przed promieniowaniem UV, lepsza ochrona przeciwsłoneczna oraz mniejsze bezpośrednie promieniowanie słoneczne.
• Zabezpieczenie: mniejsze ryzyko kradzieży i lepsza ochrona przed włamaniem.
• Bezpieczeństwo: mniejsze ryzyko wypadnięcia z pojazdu, większa wytrzymałość na przebicie szyby przez przedmiot.

7. Systemy szklenia

Wszystkie komponenty lub funkcje dodawane po zakończeniu podstawowej produkcji w celu zwiększenia wartości wyrobów dla klienta. Mogą to być na przykład kasety lub moduły drzwiowe. Enkapsulacja pozwala na formowanie ramy lub uszczelki okna bezpośrednio na szkle w systemie zamkniętego formowania.

Produkty firmy Pilkington to między innymi zaawansowane technologicznie szyby zabezpieczające przed promieniami słonecznymi, zapewniające komfort pasażerom, a także systemy ogrzewania szyb zapobiegające ich zaparowywaniu i oszronieniu, szyby antywłamaniowe i systemy przeszkleń, łącznie z enkapsulacją i ekstruzją oraz dodawanymi komponentami.