Гнутые стекла - особенности использования и производства

Макаревич М. Гнутые стекла - особенности использования и производства // Витрина. 2001. №4. C.18-19

Стремления архитекторов создать небанальные строительные конструкции приводят к поиску материалов, которые облегчают реализацию этих стремлений.



Строительным материалом, который наиболее подходит для реализации оригинальных проектов, наверняка является строительное стекло. Современные изделия из стекла позволяют свободно формировать фасады и внутренние объемы помещений, сохраняя при этом технические параметры застекленных зданий. Среди широкой гаммы стеклянных изделий одним из наиболее интересных является гнутое стекло.

Гнутое стекло не является абсолютной новостью, поскольку применяется уже в течение нескольких десятилетий. Особенно популярно оно было в Западной Европе в 30 и 40-х годах.

Новинкой является широкий ассортимент стекол, которые могут принимать любую форму, и имеют широкую сферу применения. Эффектно выглядят элементы застройки лифтов, балюстрады, душевые кабины, при применении гнутого стекла. Применяется оно также как фасадное стекло, различное по колористике, и является архитектурным элементом, придающим легкость и подчеркивающим современность конструкции здания.

Применяемые формы гнутого стекла:

цилиндрическое,

седловидное,

куполообразное,

На практике отмечается развитие данных формОсновные параметры, характерные для гнутого стекла:

d - толщина стекла,

r - радиус кривизны изгиба,

s - арка,

b - длина развития арки,

а - угол изгиба,

l - длина элемента,

t - толщина стекла.

Первоначально гнутое стекло применялось исключительно как одинарное остекление. В настоящее время оно выступает в трех вариантах:

1 - одинарное остекление,

2 - защитное остекление,

3 - гнутые стеклопакеты.

Ниже представлены примерные параметры гнутых стекол для цилиндрической формы при использовании их в названых вариантах.

1. Одинарное остекление.

t = 4 19 мм. Применяется бесцветное стекло, цветное, а также отражающее. Другие параметры: h 850 мм , b 3850 мм, l 3950 мм, 900.

2. Защитные стекла.

Ламинированное стекло:

t = 6 16 мм (бронированное t 16 мм), h 850 мм, b 3950 мм,

l 3950 мм, а 1800.

Полузакаленное стекло:

t=6 2 мм, h 1500 мм, b 3950 мм, l 2500 мм. Применяется как бесцветное стекло, так и цветное, а также отражающее стекло.

3. Гнутые стеклопакеты.

Возможны комбинации различных потребительских характеристик термоизоляция, защиты от солнца, защиты от взлома, пуленепробиваемость и т.д. Расстояние

между стеклами - 6, 9, 12, 15, 18 мм.

Применяемые типы герметиков:

- Бутилен/бутилен,

- Бутилен/полисульфид,

- Бутилен/силикон,

- Бутилен/полиуретан.

Заполнение газом: воздух, криптон, аргон.

Сопротивление теплопередаче R 0,67 м2 хо С/Вт.

Сгибанию могут подвергаться стекла:

- с солнцезащитным покрытием,

- с низкоэмиссионным покрытием,

- орнаментное,

- армированное.

Существуют ограничения при сгибании стекла - не может сгибаться огнестойкое стекло. Ассортимент гнутого стекла различен в зависимости от фирмы производителя.

При ручном процессе производства гнутого стекла существуют трудности при сохранении заложенных допустимых отклонений. Только в тех случаях, когда при производстве может быть применена полная механизация производства, возможно получение сгибов определенных параметров. Это присуще производству серийных изделий, таких как душевые кабины, автомобильные стекла и т.п. Размеры, толщины стекла, радиус изгиба влияют на процесс изгиба, и тем самым на допустимые отклонения в пределах от 2 до 7 мм.

Примерные показатели допустимых значений размеров:

- ширина ?2 мм,

- длина ?2 мм,

- прямолинейность 2 мм/м

- волнистость - 3 мм/м

- отклонение от формы - ? 3 мм.

Расхождения в размерах определяются каждый раз индивидуально для отдельных изделий.

Гнутые стекла имеют несколько отличные от плоских стекол свойства отражения и пропускания света. Это особенно существенно для отражающих фасадных стекол, однако искажение изображения при хорошем качестве продукции происходит только на расстоянии 30 см от краев.

Конструктивная особенность: гнутое стекло не может работать на сдавливание, поэтому его применяют в соединении с другими материалами, либо с системами прокладок.

По ряду причин производство гнутого архитектурного стекла не развивалось такими же темпами, как и производство остальных разновидностей стекла. Даже архитекторы, как это ни странно, все еще недостаточно осведомлены о возможностях применения гнутого стекла. Отпугивает достаточно высокая цена на эти изделия.

До сих пор для многих производителей гнутое архитектурное стекло остается экзотикой. Несмотря на несомненные эстетические преимущества, стекло не лишено недостатков. Оно тяжело поддается обработке, при традиционных технологиях его производства необходимо значительное участие ручного труда. Гнутое строительное стекло обычно не бывает типовым по размерам, что значительно увеличивает стоимость производства. Проблемой являются изогнутые металлические конструкции и рамы. Возможно, по этим причинам во всем мире только несколько компаний производят высококачественное гнутое стекло.

Новшества, которые претерпели в последнее время технологии и оборудование, могут радикально изменить сложившуюся ситуацию.

Традиционная технология производства гнутых стекол

Процесс моллирования является достаточно медленным. Стекло должно быть нагрето до температуры сгибания, изогнуто и медленно охлаждено. Ускорить этот процесс практически невозможно.

В основном архитектурное стекло сгибается на шаблоне под влиянием гравитации. Стекло нагревается в печи до определенной температуры, которая позволяет изгибать и копировать форму шаблона. Метод свободной гравитации имеет свои недостатки, часто гравитации недостаточно для изгибания и тогда изгибание может быть продолжено вручную. Стекло может быть также спрессовано в требуемую форму, но оборудование для такого метода настолько дорого, что оно редко используется.

Традиционные способы характеризуются высокими производственными затратами при небольшой производительности, продолжительной переоснастке и высоким потреблением энергии.

Новая технология формовки стекла

Новый способ формовки стекла, включает комплексное оборудование и гибкую бесшаблонную систему. Более подробно эта технология будет рассмотрена в наших последующих публикациях. Тесты показали, что точность формы при использовании бесшаблонной схемы гораздо выше, чем при сгибании стекла по традиционной технологии. Новая система позволяет изгибать стекло с "твердым" покрытием в любых направлениях без повреждения покрытия, что было вообще невозможно раньше. Еще одно преимущество комплексного оборудования состоит в том, что оно снимает ограничения на длину выпускаемых изделий и радиус изгиба.

Использование автоматизированной печи гарантирует высокую производительность и снижает трудозатраты. Она позволяет оптимизировать весь процесс моллирования. Автоматический контроль основывается на периодическом измерении температуры стекла, которое выполняется оптическим пирометром. Он дает более достоверные результаты, чем контроль температуры воздуха. И, наконец, компактная, хорошо изолированная печь минимизирует энергозатраты.

Таким образом, применение новой технологии позволит разрешить большую часть технических проблем и расширить применение гнутых стекол