Изготовление гнутых стекол методом моллирования

Множество креативных дизайнерских и архитектурных решений были бы невозможны без применения криволинейных стекол. Их изготавливают методом моллирования (от лат. «mollis» — мягкий или «mollio» — размягчаю) – под воздействием температур стекло обретает пластичность и принимает вид опорной формы.

Изогнутые стекла востребованы не только в мебельной промышленности. Автомобильные стекла, декоративная отделка округлых архитектурных форм, фасады витрин торгового оборудования, душевые кабины, фоторамки – все это лишь часть широкого перечня применения моллированных стекол. И включить в ассортимент криволинейные изделия – хорошая возможность для производителя стекла увеличить прибыль.

Как происходит гибка стекла

В процессе моллирования выделяют 4 основных этапа:

1. Нагрев стекла до температуры стеклоплавления (Т) – от 600 до 680 С. То есть, масса становится мягкой, но не переходит в жидкое состояние.
2. Деформация полотна под воздействием собственного веса. Давлением допустимо только при работе с изделиями малых объемов – в таких случаях силы тяжести может быть недостаточно для правильного изменения линий. В зависимости от формы, которую требуется придать готовому изделию, осуществляется выборочный нагрев на определенных участках изгиба до температуры Т + 150 С.
3. Выравнивание температуры до 80 С по всей площади стекла, охлаждение при помощи направленной струи сжатого воздуха.
4. Уже готовое изделие проходит повторную закалку, чтобы снять напряжение внутри стекольного полотна и увеличить его прочностные качества. Отвердевшее и охлажденное изделие нагревается, выдерживается, затем медленно остывает, чтобы предохранить стекло от остаточных напряжений, до нижней «планки» допустимой для отжига температуры. После чего происходит мгновенное охлаждение до комнатной температуры.

Температурные и временные режимы для всех стадий моллирования определяются исходя из химического состава, размеров и толщины стекол, сложности гибки и требований к оптическим свойствам готовых изделий. Например, задав более высокую температуру на стадии размягчения (возможности печей позволяют выдерживать режим до 1000 С), можно в разы ускорить не только этап плавки, а и процесс в целом. Но при этом высок риск образования оптических искажений и низкого качества обработки поверхности (увеличивается площадь и количество отклонений от формы профиля – так называемых «отлипов»).

Оборудование для моллирования

Нагрев стекла производится конвекцией, теплопроводностью и излучением в специальной плоской печи. В нижнюю часть оборудования помещают опорную форму из металла, вид которой и принимает готовое изделие, в верхней части расположены керамические электронагреватели, управляемые с помощью микроконтроллера.

Виды печей:

1. Чемоданного типа – отличается компактными размерами и подъемным механизмом крышки, действующим по принципу лебедки. Подходит для изготовления небольших стекол толщиной до 12 мм для мебели, автомобилей и т.д.; (фото4)
2. С выдвижными чашами – для мелких и средних изделий любой толщины (фото5);
3. С откатным нагревателем – наиболее популярный вид оборудования для моллирования стекол любых габаритов. Существует в нескольких размерных вариациях, что позволяет выбрать оптимальную форму для каждого производства.

(фото6)

Выбор подходящей печи зависит от ее технических возможностей:

• Размеров и количества рабочих камер (от 1-го до 2-х);
• Предельно допустимой толщины обрабатываемых стекол;
• Потребляемой мощности;
• Наличия дополнительных функций.

Такие печи могут выполнять процессы фьюзинга, придания рельефности и других видов декорирования. Для этого потребуется установка программ с параметрами температурных показателей, специальные крышки охлаждения и дополнительные ванны.

Для запуска процесса необходимо изготовить форму, которое будет принимать размягченное стекло. Существуют типовые готовые модели (например, для производства автомобильных или шаблонных мебельных стекол). Но наиболее востребованы индивидуальные основы для моллирования, сделанные на заказ, ведь многие производители желают выпускать не только товары широкого употребления, а и собственный «эксклюзив». Основные материалы для форм – листы нержавеющей стали, штанги и дуги, изготовленные на лазерной резке по утвержденному заказчиком чертежу.

(фото7)

Способы изготовления гнутых стекол в зависимости от их предназначения

Метод моллирования применим как для деформации стандартных листов, так и безопасных стекол (закаленных или триплекс).

Способ изготовления готовой продукции зависит от того, где она будет использоваться: 

• Автомобильные триплексы – на специальных рамах производится одновременное моллирование двух листов полированного стекла с последующей склейкой. Особые требования к изделию: отсутствие грубых дефектов поверхности, воздушного зазора, превышающего 0,5 мм между стеклами, допустимое отклонение заданного профиля – до 4 мм.
• Стекла для мебели, оформления витрин и прилавков изготавливаются размягчением неполированного стеклянного листа на формах облегченного типа. Последующую обработку и обрезку краев производят уже изготовители мебели, при подгонке стекла под удерживающий каркас. Максимально допустимое отклонение от заданного профиля не должно превышать 6 мм.
• Закаленное стекло для автомобилей изгибается при помощи специальных пресс-форм на штыревых рамках, после чего проходит повторную закалку. Кроме стандартных требований о недопустимости грубых видимых дефектов, такое стекло должно пройти проверку на повышенную механическую прочность (измеряется величина ячеек при разрушении).
• Триплексы, предназначенные для приборов высокой точности (например, фотоаппаратов) производятся совместным моллированием двух полированных стекол в формах с последующим отжигом. После чего кромки обрезаются, производится закалка каждого стекла по отдельности и контроль оптических качеств. Только после успешного прохождения этих этапов, стекла передаются на склейку. Для таких триплексов наиболее строгая норма отклонения от профиля (не более 0,5 мм), поскольку от её показателей во многом зависят оптические свойства стекла. Также проверяется термостойкость в условиях перепада температур, одностороннего давления и механическая прочность.

Технические требования к готовой продукции – главный фактор для определения технологического процесса изготовления гнутого стекла.