شیشه یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که در پنجره‌ها، نماهای مدرن، درب‌ها و دکوراسیون داخلی استفاده می‌شود. فرآیند تولید شیشه ساختمانی شامل مراحل مختلفی مانند تهیه مواد اولیه، ذوب، شکل‌دهی، خنک‌سازی و پردازش نهایی است.
اگر شما هم جزو مخاطبانی هستید که سری مقالات آلوکیما را دنبال می کنید و یا علاقه مند به این حوزه هستید با ما در این مقاله همراه باشید تا فرآیند تولید شیشه ساختمانی در هر مرحله از تولید شیشه را به‌طور دقیق بررسی می‌کنیم.
تولید شیشه هم مانند سایر محصولات تولیدی نیاز به مواد اولیه و تجهیزات و دانش فنی خود را دارد و بدون این تجهیزات و مواد تولید شیشه غیر ممکن خواهد بود. شیشه همان ورق بسیار شفافی هست که وقتی به آن نگاه می کنیم بقدری شفاف و صاف هست که باور نمیکنیم مواد اولیه آن خاک و مواد معدنی باشد!
اما واقعیت دارد! جالب است اگر برایتان بگوییم مواد اولیه این ورقه بسیار شفاف خاک سلیس و آهک باشد.اگر این موضوع برایتان جالب است در ادامه با ما همراه شوید.
۱. مواد اولیه تولید شیشه ساختمانی
مواد اولیه اصلی در تولید شیشه ساختمانی شامل موارد زیر است:
- سیلیس (SiO₂): اصلی‌ترین ماده سازنده شیشه است که از ماسه‌های سیلیسی با خلوص بالا تهیه می‌شود.
- کربنات سدیم (Na₂CO₃): کاهش‌دهنده نقطه ذوب سیلیس و کمک به فرآیند شکل‌دهی شیشه.
- سنگ آهک (CaCO₃): افزایش‌دهنده دوام و سختی شیشه.
- دولومیت (CaMg(CO₃)₂): بهبود کیفیت نهایی شیشه.
- سایر افزودنی‌ها: برای رنگ‌دهی و بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی شیشه.
اینها مواد اولیه و معدنی تولید شیشه هستند و این مواد را با درصدهای مختلف ترکیب کرده تا وارد مرحله بعدی ذوب شوند.
۲. مرحله ذوب و پالایش
پس از آماده‌سازی مواد اولیه، آن‌ها را در یک کوره بزرگ در دمای حدود ۱۵۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتی‌گراد ذوب می‌کنند. مراحل این فرآیند شامل:
- بارگیری و ترکیب مواد اولیه: مواد با نسبت مشخصی ترکیب شده و وارد کوره می‌شوند.
- ذوب شدن: در دماهای بالا، ترکیبات به مایع تبدیل شده و ناخالصی‌ها حذف می‌شوند.
- همگن‌سازی و پالایش: برای از بین بردن حباب‌های گاز و یکنواخت کردن مذاب شیشه، عملیات پالایش انجام می‌شود.
الان مواد اولیه کاملا با هم ترکیب شده و به شکل مذاب در داخل کوره قرار دارند تا وارد مرحله قالب گیری و شکل دهی شوند.
۳. فرآیند شکل‌دهی شیشه
پس از ذوب، شیشه به روش‌های مختلفی شکل می‌گیرد:
۳.۱. روش فلوت (Float Glass) – رایج‌ترین روش تولید شیشه ساختمانی
در این روش، شیشه مذاب روی حمام قلع مذاب ریخته می‌شود و به‌طور یکنواخت پخش می‌شود تا به ضخامت موردنظر برسد. سپس وارد کوره‌های خنک‌کننده (Annealing Lehr) شده و ساختار آن تثبیت می‌شود.
۳.۲. روش قالب‌گیری و نورد (Rolled Glass)
در این روش، شیشه مذاب بین غلطک‌ها عبور داده می‌شود تا طرح‌های مشخصی روی سطح آن ایجاد شود. این روش برای تولید شیشه‌های مشجر و طرح‌دار کاربرد دارد. (امباس کردن)
۳.۳. روش دمیدن (Blown Glass)
این روش برای تولید شیشه‌های خاص مانند شیشه‌های دکوراتیو و ظروف شیشه‌ای استفاده می‌شود.
۴. عملیات حرارتی و خنک‌سازی شیشه
پس از شکل‌گیری، شیشه باید تحت عملیات خنک‌سازی کنترل‌شده قرار گیرد تا تنش‌های داخلی آن کاهش یابد و این مرحله جزو مراحل حساس در فرآیند تولید شیشه بشمار می رود و این فرآیند شامل دو مرحله است:
- خنک‌سازی اولیه: کاهش تدریجی دما برای جلوگیری از ترک‌خوردگی.
- آنیلینگ (Annealing): شیشه در کوره‌های مخصوصی گرم شده و به آرامی سرد می‌شود تا استحکام بیشتری پیدا کند.
۵. پردازش‌های نهایی شیشه ساختمانی
پس از تولید، شیشه‌ها تحت پردازش‌های مختلفی قرار می‌گیرند که منظور از پردازش مراحل زیر می باشد:
۵.۱. برش و لبه‌زنی
شیشه‌ها به ابعاد استاندارد برش داده شده و لبه‌های آن‌ها صیقل داده می‌شود تا ایمنی بیشتری داشته باشند.
۵.۲. سکوریت کردن (Tempering)
در این فرآیند، شیشه تحت دمای بالا گرم و سپس به‌سرعت سرد می‌شود. این کار باعث افزایش استحکام و مقاومت در برابر ضربه می‌شود.
۵.۳. لمینیت کردن (Laminated Glass)
دو یا چند لایه شیشه با لایه‌های پلیمری (PVB) ترکیب می‌شوند تا شیشه در صورت شکستگی، خرد نشود.
۵.۴. پوشش‌دهی (Coating)
برای بهبود ویژگی‌های شیشه، پوشش‌هایی مانند Low-E برای کاهش انتقال حرارت و UV Coating برای جلوگیری از ورود اشعه ماوراءبنفش اعمال می‌شود.
مراحل بالا نیز جزو مراحل ضروری فرآیند تولید شیشه می باشد که با توجه به درخواست ونیاز مشتری و بازار عرضه می شود.
۶. کنترل کیفیت و بسته‌بندی شیشه ساختمانی
قبل از عرضه به بازار، شیشه‌ها تحت آزمایش‌های دقیق قرار می‌گیرند که اصطلاحا مرحله کنتری کیفی می گویند که شامل:
- آزمون ضخامت و یکنواختی
- آزمون مقاومت مکانیکی و حرارتی
- آزمون شفافیت و کنترل رنگ
پس از تأیید کیفیت، شیشه‌ها بسته‌بندی شده و برای حمل‌ونقل آماده می‌شوند.
۷. کاربردهای شیشه ساختمانی
شیشه در صنعت ساختمان و دکوراسیون داخلی موارد مصرف بیشماری دارد و محل قرار گیری متفاوتی دارد و برای موارد زیر استفاده می‌شود:
- پنجره‌های ساختمانی
- نمای شیشه‌ای ساختمان‌ها
- درهای شیشه‌ای اتوماتیک و دستی
- پارتیشن‌های شیشه‌ای داخلی
- شیشه‌های دوجداره و سه‌جداره برای کاهش مصرف انرژی
موارد بالا تنها گوشه ای از موارد مصرف شیشه در ساختمان می باشد، بلکه در سایر قسمتهای ساختمان نیز از شیشه استفاده می شود.
فرآیند تولید شیشه ساختمانی از استخراج مواد اولیه تا پردازش نهایی شامل مراحل پیچیده‌ای است که به دقت و تکنولوژی بالایی نیاز دارد و کارخانجات تولید کننده شیشه جزو صنایع سنگین و مادر شناخته می شوند که نیاز به سالن های بسیار بزرگ و خط تولید و تجهیزات بسیار پیشرفته دارند و بدون این امکانات فرآیند تولید شیشه ساختمانی میسر نیست.
انتخاب نوع شیشه بسته به کاربرد و نیاز ساختمان متفاوت است. با پیشرفت فناوری، شیشه‌های ساختمانی بهینه‌تر و کارآمدتر تولید می‌شوند که به بهبود کارایی انرژی و ایمنی کمک می‌کنند.
اگر به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه هستید، نظرات خود را با ما به اشتراک بگذارید!
