З чого складається скло
Основу скла становить один з найпоширеніших матеріалів - кварцовий пісок. Здається дивним і незбагненним, яким чином з цією сипучої маси, яка не вирізняється прозорістю, в результаті виходить безбарвне монолітне скло, через яке людина щодня дивиться на навколишній світ.
Секрет полягає в температурному впливі. Пісок піддають спеціальній обробці, нагріваючись до критичних температур. При цьому окремі частинки сипучої речовини спікається і сплавляються між собою. Потім слід швидке охолодження отриманої маси, в ході якого піщинки просто не встигають повернутися в первісний стан.
Пісок - головний, але не єдиний компонент, який використовується при виготовленні скла. Крім нього до складу маси додають вапняк, воду і соду. А як зробити скло кольоровим? І тут є свої технологічні та хімічні тонкощі. Щоб додати склу потрібний відтінок, в розплавлену масу додають оксиди різних металів.
Суміш оксидів міді і хрому, наприклад, дасть зелений колір. Оксид кобальту здатний надати склу синій відтінок.
Технологія виготовлення скла
Процес виробництва скла починається з ретельного дозування компонентів. Для цієї мети використовують дуже точні електронні ваги. Відведені речовини поміщають в масивну піч, де при високій температурі суміш перетворюється в однорідну масу. При цьому з майбутнього скла видаляються шкідливі газові бульбашки.
Особливо широке застосування отримало листове скло. Основна тонкість при його виготовленні полягає в тому, щоб надати прозорого листу ідеальну гладкість. Кілька десятиліть тому для цієї мети використовували довгі конвеєри, забезпечені дуже тонкими роликами.
Раніше скло переміщалася по роликового поверхні і одночасно остигало. Але в підсумку лист виходив не цілком рівним і вимагав ретельної полірування.
На допомогу технологам прийшли винахідники. Вони відшукали дотепний спосіб, що дозволяє впоратися з технічним протиріччям, властивим описаної вище задачі. Виготовлений скляний лист вирішили занурювати в ванну, наповнену розплавленим оловом, які мають певну температуру. Щільність скла нижче, ніж у цього металу. Тому лист плавав по поверхні олова, охолоджуючись і стаючи майже ідеально гладким. Потреба в додатковому поліруванні готового виробу відпала ( «Знайти ідею», Г.С. Альтшуллер, 1986).
На останньому етапі технологічного процесу відбувається автоматичний контроль якості скла. Точна апаратура виявляє можливі дефекти в матеріалі, а сканер маркує проблемні місця. Після цього великі полотна скла ріжуться на стандартні листи, а дефектні ділянки при цьому видаляються. Відходи виробництва, втім, тут же йдуть в справу - їх додають до чергової порції скляної маси.
