Стеклопакеты уже достаточно долго являются оптимальным вариантом заполнения любых типов профилей для остекления окон, балконов, дверей:алюминиевых, пластиковых, деревянных. От качества стеклопакета напрямую зависит качество готовых окон или дверей, поэтому технология изготовления стеклопакета играет значительную роль при его производстве. Любое отклонение от принятой технологии может повлечь за собой такие последствия, как полное нарушение работы готовой конструкции окна или стеклянной двери.
ХХI век – век автоматизации производства. Как и многие другие,производство стеклопакетов на сегодняшний день также является практически полностью автоматизированным. Десятки рабочих, которые ранее участвовали в процессе изготовления стеклопакетов, могут быть заменены одним-двумя рабочими, которые подают специально подготовленное стекло для последующей работы автоматов, и выгружают готовые стеклопакеты. Линия производства стеклопакетов, которая выпускает готовую продукцию, подразделяется на несколько отделов, где проходят определенные этапы. Подготовленное стекло проходит 5 стадий для того,чтобы стать стеклопакетом. Качество обработки стекла на каждой стадии является залогом качества готового стеклопакета.
Первая стадия изготовления стеклопакета – резка стекла
На этом этапе цельный лист подготовленного стекла проходит резку. Для этого используются специальные резочные столы и инструменты,которые меняются в зависимости от типоразмера предварительной заготовки для стеклопакета. В зависимости от необходимого результата, подбирается вид инструмента для резки, а также жидкость, с помощью которой она будет произведена. Если ранее эти процессы выполняли рабочие, то современное оборудование для резки является полностью механизированным,система управления процессом заложена в компьютер. Благодаря новейшим технологиям изготовления оборудования для разрезки стекла, становится возможным производить наиболее выгодный раскрой, экономя при этом значительное количество материала. Подготовленное для разрезки стекло перемещается по столу на воздушной подушке, что позволяет гарантировать его полную безопасность в процессе производства. После произведения разреза стекло ломается с помощью металлических стержней, которые располагаются в поверхности стола. Тем не менее, при любом разрезе с последующим разломом в стекле образуются невидимые глазу микротрещины.Вдоль линии, которая произведена резочным оборудованием, производится разлом и стекло раскалывается. Ровные края разлома являются непременным условием технологии, для чего разлом должен быть произведен практически одновременно с разрезом подготовленного стекла. Такое условие является следствием способности стекла к «самозалечиванию». Самозалечивание стекла происходит таким образом: после образования микротрещин, они склеиваются, в результате чего осуществить ровный разлом стекла практически невозможно. Именно для того, чтобы предотвратить это явление, инструмент вводит на поверхность разрезываемого стекла специальную жидкость, которая не дает стеклу «самозалечиваться».Жидкость для резки стекла должна иметь незначительную вязкость и хорошие увлажняющие свойства.
Вместе с разрезкой стекла, происходит еще один процесс, который подготавливает стекло к последующим этапам. Это резка спейсеров (дистанционные рамки) в соответствии с типоразмером данного вида стеклопакета, а также их соединение с помощью особых уголков и вставок.С внутренней стороны стекла в стеклопакете спейсеры должны иметь пробитые перфоратором отверстия. Пространство дистанционной рамки должно быть наполнено осушителем воздуха, который будет препятствовать образованию влаги внутри стеклопакета. Согласно стандартам,поглотителем в этом случае выступает молекулярное сито (цеолит, имеющий форму гранул) или силикатный гель. Такими осушителями должны быть заполнены все пустые места спейсеров, при чем размер гранул поглотителя влаги должен быть больше размера отверстий для дегидрации внутреннего пространства стеклопакета. Поглотитель должен обладать такими свойствами, которые позволят ему осуществлять выборочное поглощение газов. Необходимо, чтобы поглощались исключительно молекулы воды, а не молекулы прочих газов, которые являются составляющими воздуха. В качественных стеклопакетах, именно поглотитель влаги препятствует образованию конденсата в камере стеклопакета. Если готовый стеклопакет допускает образование влаги на стеклах, это означает нарушение технологии изготовления и наличие брака.
Однако при нарушении температурного режима, в котором должна осуществляться эксплуатация стеклопакета, возможно образование конденсата на стекле при достижении так называемой «точки росы». «Точкаросы» - это момент, когда поглотитель влаги стеклопакета уже не может справиться с количеством влажного воздуха внутри стеклопакета, что происходит в результате нарушения температурного баланса, и образовывается конденсат. Температура воздуха, которая вызывает появление конденсата для большей части стеклопакетов - –45С. Для регионов, в которых температура зачастую опускается ниже приведенной отметки, существуют специальные морозостойкие стеклопакеты, которые выдерживают температуры вплоть до –55С.
Тип стеклопакета играет решающую роль и при объеме заполнения дистанционной рамки или спейсера. Как правило, сопутствующая документация по технологии указывает более точные цифры, но как минимумэто 50% от общего объема спейсера. Изготавливается дистанционная рамкаиз металлического профиля или ленты: алюминиевого, стального. При изготовлении стального профиля для дистанционных рамок, происходит дополнительная обработка профиля или ленты антикоррозийным покрытием.Тем не менее, изготовление спейсеров из других материалов также возможно, при том условии, что общие требования и стандарты будут соблюдены.
Для того чтобы повысить теплоизоляционные характеристики стеклопакета, зачастую используются спейсеры с тепловым разрывом.Технология установки дистанционных рамок TPS является одной из последних разработок и позволяет значительно повысить уровень теплоизоляции стеклопакета. При этом спейсеры изготавливаются не из металлического профиля, а из бутилкаучука. Лента из этого материала существенно снижает проникновение холодного воздуха. Недостатками бутилкаучука являются его внешний вид и необходимость контроля влагопоглощаемости. Стеклопакет, дистанционные рамки которого изготовлены по технологии TPS, имеет некоторые задержки в поглощении влаги проникающей в стеклопакет, однако при долгом времени использования оконной конструкции, это играет не столь значительную роль.
Вторая стадия изготовления стеклопакета – мойка стекла
На этом этапе производится мойка разрезанного и подготовленного стекла с помощью специальных щеточек, расположенных внутри моечной машины. Для мойки стекол используют деминерализованную воду. Для того чтобы мойка не принесла поверхности стекла никаких повреждений,необходимо использовать щетинки строго определенной жесткости. Многие характеристики будущего стеклопакета зависят от правильного произведения стадии мойки подготовленного стекла. Ранее мойка производилась вручную, что значительно ухудшало его качество. При проведении мойки стекла не рекомендуется применение моющих средств.Одним из главных условий качественного стеклопакета является плотное прилежание герметика к поверхности стекла, а мойка вручную нарушает герметичность покрытия и соответственно лишает стеклопакет его высокихх арактеристик.
Третья стадия изготовления стеклопакета – нанесение герметика
После мойки стекла, на спейсерные заготовки наносится первичный слой герметика. Дистанционные рамки соединяются друг с другом с помощью уголков из металла или пластика, и на их поперечные стороны наносится слоем в несколько мм (минимум 3 мм) специальное покрытие из герметика.В виде герметиков на сегодняшний день используются бутилы. Существуют определенные стандарты, при нарушении которых происходит преждевременный выход стеклопакета из строя или несоответствие его характеристик заявленным. Герметичный слой должен быть строго равномерен, не иметь пустых промежутков и ширину не меньше 3 мм. Если производство стеклопакетов имеет ограниченные размеры, допускается ручное нанесение герметика (как и в случае ремонта стеклопакета,который может быть вызван нарушениями в технологии при его производстве).
Четвертая стадия изготовления стеклопакета – первичная сборка
После того, как на спейсеры нанесено герметичное бутиловое покрытие,производится предварительная сборка стеклопакета, которая включает в себя прикрепление подготовленных и очищенных стекол с дистанционными рамками, на которые нанесен герметичный слой. Цвет бутилового покрытия на этой стадии должен быть идеально черным. Если же на покрытии обнаруживаются белые следы, то это означает, что покрытие трогали руками (при ручном покрытии бутиловой лентой, работы должны быть проведены в специально предназначенных для этих целей перчатках) или стекло не было достаточно вымыто. Технология предусматривает так называемое «мягкое» покрытие поверхности стекла, которое является неустойчивым к влияниям внешней среды. Поверхность стекла с «мягким»покрытием является той стороной, которая находится внутри камеры стеклопакета. Необходимо, чтобы еще на стадии резки стекла поверхность,на которую будет нанесено бутиловое покрытие, была идеально очищена от«мягкого» покрытия для плотного прилежания бутила к стеклу, что обеспечит полную герметизацию, а также не повредит поверхности стекла.При этом с внешней стороны стеклопакета очищенная поверхность должна быть невидима, чтобы внешний вид стеклопакета не ухудшался.
После того, как произведена предварительная сборка, стеклопакет отправляется под пресс, который сжимает его для окончательной фиксации.Под прессом стеклопакет должен находится некоторое время для того,чтобы бутиловое покрытие проникло в верхний слой поверхности стекла для обеспечения надежной герметизации.
Как правило, для того, чтобы стеклопакет не разрушился в процессе сборки и монтажа, перед первичной стадией сборки, производят шлифовку краев стекла.
Пятая стадия изготовления стеклопакета – завершающая
После обработки стеклопакета прессом, производится покрытие боковых частей стеклопакета вторым слоем герметика, который предназначен для точного сохранения первичной геометрии стеклопакета во время его последующей эксплуатации. Для этого используются полиуретановые, силиконовые или тиоколовые герметики. При этом, температура в производственном помещении, где изготовляются стеклопакеты, должна быть не ниже +16С и не выше +25С; влажность воздуха не выше 50%.
Благодаря качественному изготовлению стеклопакетов, без нарушения технологии и стандартов, мы получаем действительно отличный продукт,который дополняет и улучшает характеристики оконного профиля. При установке высококачественных стеклопакетов, Ваши пластиковые окна будут отлично защищать помещение от холода и шума, а также служить прекрасным украшением дома. Ведь стекла – это отражение внешнего мира,и какими будут они, таким Вы будете видеть мир, который Вас окружает.
В этой статье:
Для открытия стекольного бизнеса нужны внушительные инвестиции и массовые объемы заказов (недаром в России насчитывается не более 2 десятков заводов, производящих плоское стекло). Но есть и альтернативный вариант с весьма очевидной и востребованной сферой сбыта – производство стеклопакетов для деревянных и металлопластиковых окон.
Выбор направления бизнеса
Большинство предприятий по производству окон принадлежат к малому бизнесу, ограничиваясь сборкой и установкой готовых изделий. И хотя логика подсказывает, что наличие собственной стекольной линии позволит значительно снизить себестоимость окон, производители, в большинстве случаев, все равно предпочитают покупать готовые стеклопакеты. Почему? Все зависит от объемов производства.
Варианты организации производства стеклопакетов :
- Ручная сборка (до 50 стеклопакетов/день)
- Автоматизированная или полуавтоматизированная технологическая линия (100-1500 стеклопакетов/день).
Себестоимость изготовленного вручную и покупного стеклопакета практически одинакова, ведь при ручной технологии приходится использовать дорогостоящее сырье. А при работе автоматизированной линии «ручные» материалы заменяются профессиональными, более дешевыми аналогами для серийного производства — например, вместо бутилового шнура используется жидкий бутил.
Поэтому ручная сборка стеклопакетов чаще всего становится «резервным» вариантом для предотвращения срыва крупных заказов из-за высокой (обычно, сезонной) загруженности поставщика, частых нарушений сроков поставки. Либо когда заказы не отличаются регулярностью и большими объемами, а поставщик стеклопакетов находится территориально далеко.
Автоматизированная линия (полностью или частично), как подтверждает практический опыт, будет уместна при налаженном сбыте продукции не менее 1000м 2 /месяц.
Юридическая регистрация
Организационную форму будущего бизнеса следует выбирать с оглядкой на партнеров-покупателей. Основной рынок сбыта стеклопакетов – фирмы по производству и установке окон, которые могут быть как юридическими, так и физическими лицами. С точки зрения оптимизации затрат, выгоднее всего зарегистрировать ИП – и налогообложение меньше, и бухгалтерия проще.
Для производства стеклопакетов указывают следующий ОКВЭД:
- 26.12 Формование и обработка листового стекла.
- Если планируется не только производство для собственных нужд, а и продажа сторонним организациям, необходимо добавить: 51.53.23 Оптовая торговля материалами для остекления;
- 52.46.3 Розничная торговля материалами для остекления.
Стеклопакеты подлежат обязательной сертификации, готовая продукция должна соответствовать:
- ГОСТ Р 54175-2010 (взамен ГОСТ 24866-99) — Стеклопакеты клееные строительного назначения. Технические условия;
- ГОСТ Р 54174-2010 — Стеклопакеты клееные. Правила и методы обеспечения качества продукции;
- ГОСТ Р 54173-2010 — Стеклопакеты клееные. Методы определения физических характеристик герметизирующих слоев;
- ГОСТ Р 54172-2010 — Стеклопакеты клееные. Метод оценки долговечности.
Необходимо учесть, что сертификация занимает около 3-х месяцев (столько занимают испытания на долговечность). Для прохождения «процедуры» нужно предоставить санитарно-эпидемиологические заключения на герметики и абсорбент, технический регламент производства, справки о прохождении персоналом обучения, сертификаты на оборудование, образцы нанесения маркировки.
Сырье и материалы, используемые в производстве стеклопакетов
Стандартное сырье для изготовления стеклопакетов – листы стекла длиной до 3м и весом около 90 кг. Помимо листового, в производстве стеклопакетов используется узорчатое, армированное, ударостойкое, огнестойкое, окрашенное и другие виды стекол.
- ГОСТ 111-2001 Стекло листовое. Технические условия.
- ГОСТ Р 54171-2010 Стекло многослойное. Технические условия.
- ГОСТ Р 54169-2010 Стекло листовое, окрашенное в массе. Общие технические условия.
- ГОСТ Р 54170-2010 Стекло листовое бесцветное. Технические условия.
- ГОСТ Р 54162-2010 Стекло закаленное. Технические условия.
«Наполнители» стеклопакета:
1) Дистанционная рамка – полая алюминиевая, металлопластиковая, стеклопластиковая или стальная оцинкованная планка, которая предназначена для соблюдения одинакового расстояния между стеклами. От ширины дистанционной рамки зависит расстояние между стеклами – согласно ГОСТу Р 54175-2010, этот показатель должен быть в пределах 8-36мм.
В зависимости от технологии изготовления, дистанционные рамки могут быть выполнены методом гнутья и замкнуты на одном соединителе, либо собраны из четырех прямолинейных отрезов, скрепленных 4-мя соединительными уголками;
2) Уголки – элементы из пластика, стали или литого цинка для крепления прямолинейных отрезов рамки. Выбор материала для уголка не принципиален – главное, чтобы он обеспечивал механическую стабильность конструкции рамки;
3) Молекулярное сито – абсорбирующий материал, впитывающий излишек влаги внутри стеклопакета;
4) Различные герметики для первичной и вторичной герметизации, которые должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 54173-2010 «Стеклопакеты клееные. Методы определения физических характеристик герметизирующих слоев».
Для придания окнам эксклюзивности, а фасаду здания – индивидуальности, используют различные напыления и тонировки для стекол. Но наиболее популярное сегодня решение — декоративные рамки, помещенные внутрь стеклопакета, которые могут иметь форму крестообразного переплета (по типу французских окон) или изображать более сложную фигуру (двойной круг, многоугольник, арку).
Необходимо учитывать, что стеклопакеты относятся к продукции с длинным гарантийным обслуживанием (от 5 лет). В случаях обнаружения брака, стеклопакет придется заменить.
Технологический процесс производства стеклопакетов
1. Раскрой
Листовое полотно стекла помещается на раскроечный стол, где его разрезают по заданным параметрам на заготовки для будущего стеклопакета. В зависимости от технологического оснащения производства, раскрой может производиться вручную острым твердосплавным резцом, либо автоматизировано. Естественно, при работе автомата точность реза намного лучше, а продуктивность — выше.
2. Мойка
Разрезанные заготовки складываются на специальную наклонную подставку и очищаются с помощью распылителя с жидкостью для чистки стекла или обычной водой. После промывки окно должно быть насухо вытерто тканью из хлопка/замши или просушено теплым воздухом. Это обязательное условие для качественного сцепления герметика – на влажной и недостаточно чистой поверхности герметизация будет неполной, и в местах загрязнения влага может проникать внутрь стеклопакета.
Процесс можно ускорить использованием машины для мойки, в которой все процессы очистки и сушки выполняются автоматизировано, с помощью воды и сжатого воздуха.
3. Подготовка дистанционной рамки
Чтобы сформировать однокамерный стеклопакет, нужны два стекла и дистанционная рамка, помещенная между ними. К чистоте планки-спейсера предъявляются те же требования, что и для стекол. То есть, она должна пройти предварительную очистку от грязи, коррозийных веществ и возможной влаги (обычно, процесс выполняется одновременно с мойкой стекол).
По стандартной технологии, планку нарезают на отрезы необходимой длины, учитывая, что периметр стекла будет всегда больше периметра рамки. Эти отрезы крепятся уголками и заполняются абсорбентом. По технологии «теплый край» используется гибкая рамка-спейсер, которая не требует предварительных манипуляций с разрезанием.
4. Внутренняя герметизация
Для крепления к стеклам, дистанционная планка с двух сторон покрывается внутренним герметиком – бутиловой лентой (крепится вручную) или расплавленным бутилом, который наносится при помощи экструдера . По стандарту, глубина первичного слоя герметика не должна быть меньше 4 мм, а общий показатель глубины герметизирующего покрытия – от 9 мм. Эти параметры устанавливаются технологической документацией и зависят от вида применяемого герметика.
Использование бутилового экструдера обеспечивает не только быстроту, а и высокую прочность внутренней герметизации, поскольку перед нанесением на рамку бутил нагревается до 120-160С, что создает оптимальные условия для «схватываемости» герметика.
В планке проделывается два отверстия с заглушкой. Одно — для закачивания газа, второе – для выхода воздуха.
5. Формирование стеклопакета
Второе стекло «накрывает» рамку, стеклопакет образует единую конструкцию, которая отправляется на пресс для склейки. Это может быть ручной пресс, нажим которого регулируется клапанами, или пневматический, с роликовой подачей.
Производство двух-, трехкамерных стеклопакетов происходит по такому же алгоритму – ко второму стеклу снова крепится планка, герметизируется и накрывается третьим стеклом. Процесс повторяется в зависимости от конструктивного вида окна.
6. Наполнение газом
Через специально оставленное отверстие, стеклопакет наполняется изнутри газом (углекислым, ксеноном, аргоном или различными смесями). На этом этапе важно регулировать скорость подачи — если напор будет высоким, то воздух изнутри стеклопакета не выйдет через второе отверстие, а смешается с газом.
7. Внешняя герметизация
Готовый стеклопакет обрабатывают силиконом или полиуретановым герметиком. Самый простой способ нанесения герметика – смешивающее устройство с картриджами. Минимальная толщина внешнего герметика для конструкций, заполненных аргоном – 5 мм, сухим воздухом – 3 мм.
8. Упаковка готовой продукции
Готовые стеклопакеты вертикально устанавливаются на подставках с наклоном в 5-7 градусов к вертикали для предупреждения опрокидывания. Такое положение необходимо, чтобы предотвратить дальнейшее прессование бутила. Если хранить стеклопакет в горизонтальном положении, высока вероятность сжатия бутила и потере качеств герметизации.
Между стеклопакетами помещают пробковые/полимерные прокладки для защиты поверхности от повреждений при перевозке или хранения. После полной полимеризации (3-12 часов – зависит от температуры в цехе и свойств герметика), продукция готова к отправке.
Согласно ГОСТу Р 54175-2010, каждый стеклопакет должен быть маркирован. Маркировка наносится на стекло в нижнем углу слева либо на дистанционную рамку и содержит товарный знак/наименование производителя, дату изготовления, формулу стеклопакета.
Бизнес план предприятия по производству стеклопакетов
1. Помещение
Для открытия производственного цеха было арендовано помещение, площадью 300м 2 . Цена аренды в месяц – 120 руб/м 2 .
Помещение отвечает всем требованиям, предъявляемым ГОСТ Р 54175-2010 для цеха по производству стеклопакетов:
- разделено на склад расходных материалов, готовой продукции и цех, где размещено оборудование;
- соблюден температурный режим +16 — +24С;
- уровень влажности не превышает 50%;
- имеет водоподключение и отопление;
- соответствует нормам пожарной безопасности по ГОСТу 12.1.004-91 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования».Дополнительно установлены источники освещения на участке мойки стекол и над раскроечным столом.
2. Форма организации
Так как основные покупатели – ИП по производству окон-ПВХ, было решено оформлять бизнес как ИП на УСН 6%.
3. Капитальные инвестиции
Закуплено оборудование – технологическая линия производства Fimtec (Германия), производительностью до 350 стеклопакетов/смена.
Комплектация:
- раскроечный комплект (узел для прямолинейного кроя +стол 2,3*3,3м) – 400 000 руб;
- машина для мойки – 978 000 руб;
- фильтр для очистки воды – 95 000 руб;
- полуавтоматическая монтажная линия с роликовым прессом – 1 025 800 руб;
- пила для реза дистанционной рамки – 135 500 руб;
- аппарат для наполнения абсорбентом рамки – 44 000 руб;
- ручной гибочный агрегат для округления рамки – 46 650 руб;
- бутиловый экструдер – 767 800 руб;
- стол для запечатывания стеклопакетов (вращающийся) – 147 160 руб;
- осушитель сжатого воздуха – 67 400 руб;
- пневмокомплект – 44 000 руб;
- малый пакет инструментов (рейсшина для стекла, линейка с присосками, ручной стеклорез, уголок, циркуль до 2000мм, присоска с 2-мя головками) – 30 000 руб.
- Итого: 3 781 310 руб.
4. Персонал
Для обслуживания линии планируется нанять технолога и 5 разнорабочих. Фонд оплаты труда составит 75 000 руб/месяц.
5. Производительность цеха и прибыль
Планируется работа в одну 8-ми часовую смену, с нормой выпуска в 50м 2 .
Итого за месяц: 50м 2 * 22 раб.смены = 1100м 2 .
Продажная стоимость готовой продукции – 1350 руб/м 2
Прибыль: 1350 руб/м 2 * 1100м 2 = 1 485 000 руб/месяц.
6. Расчет материальных затрат
- Для производства 1м 2 однокамерного стеклопакета понадобится:- стекло листовое толщиной 4 мм – 2,5м 2 * 320 руб/м 2 = 800 руб;
- дистанционная рамка алюминиевая PROFIL GLAS, 11,5 мм – 4 м.п. * 7,61/1 м.п. = 30,44 руб;
- пластиковые уголки 4 шт. * 23,81/ 100 шт. = 0,95 руб;
- бутил Fenzi – 20 гр. * 214,71/1 кг. = 4,30 руб;
- вторичный герметик – 228 мл. * 210,3/л = 47,95 руб;
- молекулярное сито – 160 гр. * 65,80/1 кг. = 10,53 руб.
Итого: 894,17 руб.
Себестоимость окна зависит не только от его размеров, а и от ширины дистанционной рамки
Материальные затраты составят: 1100 м 2 /месяц * 894,17 руб = 983 587 руб/месяц.
7. Производственные затраты
- аренда – 36000 руб/месяц;
- ФОТ – 75 000 руб/месяц;
- социальные отчисления (37,5%) – 28 125 руб/месяц;
- электроэнергия 85 кВт/день * 22 раб.смены * 3 руб = 5 610 руб/месяц;
- УСН (налог на прибыль) — 89 100 руб/месяц;
- аренда автомобиля «Газель» с установкой типа «пирамида» и услуги водителя – 6 000 руб/месяц;
- материальные затраты – 983 587 руб/месяц.
Итого: 1 223 422 руб/месяц.
8. Оценка финансовых результатов
Чистая прибыль: 1 485 000 — 1 223 422 = 261 578 руб/месяц.
Рентабельность производства: (261 578 руб: (983 587 руб/месяц * 12 месяцев)) * 100% = 22%.
Окупаемость первоначальных вложений: 3 781 310 руб: 261 578 руб/месяц = 1 год 3 месяца.
Стеклопакет – герметичное соединение двух или более листов стекла в единую конструкцию. Только герметичное соединение позволяет осуществить основной принцип термоизоляции – постоянно сохранять внутри стеклопакета сухой воздух или другой газ, например, аргон, которые являются лучшими термоизоляционными материалами. Если стеклопакет не герметичен, то в него попадает влага, постоянно присутствующая в воздухе, и сопротивление теплопередачи такого, уже не герметичного стеклопакета не будет отличаться от обычного остекления. В этом случае затраты на изготовление стеклопакета напрасны, т.к. купить и установить два стекла стоит гораздо дешевле.
Ниже дается описание основных аспектов технологии изготовления стеклопакетов и возможного оборудования для их производства, при этом учитываются следующие типы производства: Небольшое цеховое производство - производительность до 50 стеклопакетов в день; Промышленное производство - производительность до 300…400 стеклопакетов в день; Полностью автоматическое промышленное производство - производительность 400…900 стеклопакетов в день.
Основные применяемые продукты, а именно, стекло, дистанционная рамка, абсорбент (молекулярное сито) и герметики – более или менее одинаковы для всех типов производства. Технологии процесса, однако, отличаются, в зависимости от типа производства.
Тип производства, требующий меньших капитальных затрат на оборудование, это цеховое предприятие. Максимальная производительность такого предприятия не превышает пятидесяти стеклопакетов в день, при условии, что соблюдается технология изготовления стеклопакета.
Производство начинается с порезки стекла, которая выполняется вручную на обычном столе порезки. Вслед за этим, стекло разламывается и складывается на подставку (пирамиду). На следующем этапе стекло будет очищаться с использованием распылителя для чистки стекла или просто водой. В любом случае, стекло следует вытереть насухо тканью из хлопка или замшей. Рекомендуется удалять частицы пыли со стекла с помощью сжатого воздуха. Любой герметик «схватывается» только с чистыми и сухими поверхностями. Если эти условия не будут выдержаны, то в месте загрязнения герметизация будет недостаточной, и влага будет проникать во внутреннюю полость стеклопакета.
Одинаковое расстояние между стеклами (дистанцию) в стеклопакете выдерживают, используя полые алюминиевые или оцинкованные стальные рамки. Прямолинейные отрезки рамки скрепляется уголками. Уголки изготавливаются из пластика, литого цинка или стали. Материал уголка, при его выборе не является принципиальным. Самым важным фактором является механическая стабильность рамки. Что касается чистоты рамки, то к ней предъявляются те же требования, что и к стеклу: поверхности должны быть очищены от грязи, влаги и коррозийных веществ.
Подготовка дистанционных рамок может происходить одновременно с мойкой стекла. Алюминиевая дистанция должна быть порезана до необходимой длины. Нужно учесть, что периметр рамки всегда меньше периметра порезанного стекла.
С одной стороны в порезанную дистанцию вставляются уголки. Подготовленные таким образом дистанции теперь можно наполнить абсорбентом, предпочтительно с помощью воронки. Наполненные абсорбентом дистанционные профили собираются в рамку.
Затем рамка с двух сторон покрываются первым (внутренним) герметиком - бутилом. Это может быть бутиловая лента, наносимая на рамку вручную. Но лучше, если бутил наносится с помощью экструдера.
В этом случае бутил перед нанесением на дистанционную рамку нагревается до температуры 115…140°С, а это облегчает адгезию или «схватываемость» герметика с дистанционной рамкой.
Использование бутилового экструдера увеличивает скорость нанесения бутила на рамку, но требует дополнительных капитальных затрат. Экструдирование или нанесения бутила на рамку происходит следующим образом: после нагрева бутила до температуры, которая, согласно его типу, колеблется от 115°С до 140°С, бутил поступает в форсунки с помощью гидравлического пресса. Лента конвейера продвигает рамку вдоль форсунок, которые наносят на нее слой бутила постоянной толщины. Если вам не понравилось бутиловое покрытие, то его можно удалить и вновь повторить процесс нанесения покрытия.
Подготовленная таким образом рамка прикладывается к стеклу. Необходимо убедиться в том, что расстояние между кромкой стекла и тыльной стороной рамки (т.е. её наружной кромкой) одинаково по всему периметру стеклопакета. После этого прикладывают второе стекло. Герметизация бутилом обеспечивает только после того, как было выполнено прессование. Это можно сделать с помощью небольшого ручного пневматического пресса с роликами, который может двигаться вдоль кромок стеклопакета – это поможет сэкономить время. Поскольку нажатие ручного пресса регулируется с помощью редукционного клапана, то прессование всегда соответствует необходимым усилиям.
После прессования производится вторая или наружная герметизация. Самый дешевый способ нанесения герметика (в плане капитальных затрат) – это использование картриджей. Этот способ требует только смешивающего устройства и нагнетателя (инжектора) сжатого воздуха. Смешивающее устройство состоит из смешивающей спирали, управляемой двигателем, которую необходимо вставить в картридж. Чтобы избежать чрезмерного нагрева герметика, который ускоряет реакцию химического восстановления, максимально допустимая скорость вращения составляет 200 оборотов в минуту, а время смешивания не должно превышать 3 минуты.
Герметизация соединения обычно осуществляется на вращающем столе, оснащенном присосками, которые удерживают стеклопакет. Вращение стола обеспечивает легкий доступ к стеклопакету с любой стороны.
Минимальная толщина вторичного герметика для стеклопакетов, наполненных сухим воздухом – 3 мм, наполненных аргоном – 5 мм. Эти требования особенно важны в областях уголка.
Проникновение водяного пара через полисульфид не является линейной функцией его толщины, т.е. если толщину герметика уменьшить наполовину, скорость диффузии пара не удваивается, но значительно возрастает. Точно также удвоение толщины слоя герметика не приведет к уменьшению наполовину скорости проникновения, а лишь к небольшому его уменьшению.
Несмотря на то, что увеличение толщины прослойки герметика ведет только к незначительному улучшению качества, уменьшение толщины вызовет серьезный дефект, который, в зависимости от протяженности, может привести к преждевременному повреждению стеклопакета.
При необходимости, изготовленный стеклопакет может подвергаться заключительным операциям, таким как, например, удаление с помощью шпателя (лопатки) чрезмерно нанесенного герметика или корректировка области уголка. Можно корректировать герметизацию в области уголка, используя ерш из влажного хлопка.
При небольшом производстве стеклопакеты обычно герметизируются и прессуются в горизонтальном положении. В этом случае необходимо принимать меры, чтобы избежать провисания верхнего стекла под собственным весом. Особенно это касается стеклопакетов большого размера. Во время герметизации габаритных стеклопакетов, один угол надо оставляют открытым и заканчивать герметизацию, когда стеклопакет будет установлен в вертикальное положение. Это позволяет стеклу приобрести параллельно-плоское положение. Только после этого последний уголок герметизируется.
Готовые стеклопакеты устанавливаются вертикально на подставках, наклон в 5…6 градусов к вертикали уже удерживает их от опрокидывания. Такое положение для хранения прекратит дальнейшее уже ненужное прессование бутила. Горизонтальное хранение готового стеклопакета приводит к чрезмерному сжатию бутила и потере качества герметизации. Пробковые прокладки, помещенные между стеклопакетами, защищают поверхности стекла от повреждения при трении, которое может возникнуть при хранении или перевозке. После полимеризации герметика (время от трёх до двенадцати часов - определяется температурой в помещении и типом герметика), стеклопакеты готовы к отправке.
Как сделать стеклопакет своими руками? В настоящее время в строительстве очень популярна установка пластиковых окон. Они отличаются высокой герметичностью, прочностью, длительным сроком эксплуатации. Стеклопакеты надежно защищают помещение от проникновения холода и шума.
Изготовление стеклопакета своими руками
Можно изготовить пакет самостоятельно в домашней мастерской при отсутствии специального промышленного оборудования. Надо очень тщательно герметизировать стеклопакет и все работы выполнять с предельной аккуратностью.
Материалы и инструменты:
- стекла;
- стеклорез;
- роликовый быстрорез;
- стеклоочиститель;
- металлический профиль;
- соединительные уголки;
- осушитель;
- герметик.
Прежде всего необходимо нарезать стекла соответствующих размеров. Для этой цели в домашней мастерской должен быть большой прочный стол, имеющий ровное покрытие. Нужно застелить стол плотной тканью.
Надо купить хороший стеклорез. Заранее надо подготовить большую линейку длиной 1,5 м. Стекла больших размеров вырезают при помощи роликового быстрореза. Для изготовления конструкции используют стекла толщиной 4 мм. Размеры их зависят от величины оконного проема.
После подготовки необходимых инструментов и материалов начинают резку стекол. После нарезки стекол их необходимо помыть и почистить. Для очистки стекла применяют жидкий стеклоочиститель.
Стекла должны быть идеально чистыми и прозрачными.
Затем изготавливают дистанционные рамки. Для этого нужно вырезать специальный металлический профиль необходимых размеров.
Заготовленный профиль сгибают под прямым углом при помощи соединительных уголков. Таким образом получают рамку.
До сгибания профиля его предварительно заполняют осушителем. Для этого в один его конец устанавливают уголок. Через отверстие в другом конце насыпают осушитель, имеющий гранулированную форму.
При этом профиль наполняют осушителем так, чтобы его 1/4 часть была не заполненной. Затем его свободный конец закрывают уголком. На соединительный уголок нужно установить следующий участок профиля и заполнить его аналогичным образом.
Таким способом собирают дистанционную рамку. Затем создают еще одну такую же рамку, так как в результате должен получиться двухкамерный стеклопакет.
Потом надо перенести чистое стекло на стол. При этом нужно быть очень аккуратным, чтобы его не испачкать. После этого нужно снять с торцовой стороны дистанционной рамки защитную пленку, закрывающую нанесенный на профиль специальный слой с бутилом.
Такой слой делают на производстве, он наносится на обе стороны профиля. Затем на рамке снимают защитную пленку с верхней поверхности.Потом нужно положить на рамку второе стекло, которое должно находиться на одном уровне с первым.
Далее вышеописанную процедуру выполняют для следующей рамки. После этого необходимо обжать пакет для того, чтобы бутил плотно соединился со стеклом. На этом первый этап герметизации стеклопакета заканчивается.
После этого заполняют внешний торец пакета герметиком из полиуретана и полисульфида. Для этого применяют специальный шпатель. После этого надо подождать 12 часов, пока высохнет герметик. После застывания герметик должен стать похожим на резину. Затем шлифуют неровности. Стеклопакет готов.
Стеклопакет – неотъемлемая часть окна. Его площадь занимает приблизительно 70% от площади всей оконной конструкции. По этой причине стеклопакету отведено особенное место в готовом изделии: увеличение теплоизоляционных свойств, обеспечение поглощения уличного шума, усиление световой проницаемости, ударостойкости, повышение сопротивляемости от воздействий ветра и снега. Как устроен стеклопакет, и какова технология его производства – поговорим в этой статье.
Стеклопакет представляет собой комплект (1), разделенные друг от друга на определенное расстояние, образуя таким образом герметичное межстекольное пространство, заполненное осушенным воздухом, либо иным газом.
Сделать стеклопакет герметичным и прочным удается за счет применения двух контуров герметизации, для которых используют разные виды герметиков (4,5).
Дистанционная рамка (2) выполнена из изолированного алюминиевого профиля, имеющего два ряда перфораций по всей его длине. В полость дистанционной рамки засыпается влагопоглотитель (3), так называемый селикогель, который впитывает всю влагу, проникающую в межстекольное пространство. Таким образом, остается лишь осушенный газ, служащий отличным теплоизолятором.
Дистанционная рамка в углах стыкуется между собой при помощи угловых элементов.
Стеклопакеты делятся на:
- однокамерные – два стекла, имеющие между собой промежуток;
- двухкамерные – три стекла, разделенные двумя промежутками между ними соответственно.
Стеклопакеты должны отвечать требованиям ГОСТ 24866-99 «Стеклопакеты клееные строительного назначения».
Основные физические характеристики стеклопакетов
Производство стеклопакетов
Технологическая схема производства стеклопакетов изображена на схеме:
Первым делом стекло нарезают на куски нужного размера. Эту операцию выполняют опытные стекольщики на специальных раскроечных столах при помощи алмазного стеклореза. По раскроечному столу разрезанные листы стекла перемещаются благодаря отверстиям на поверхности стола, через которые нагнетается воздух. Таким образом, стекло «едет» по поверхности стола на воздушной подушке.
Готовые листы прогоняют через специальный станок. Он срезает фаску с торцов, делая надломленные после резки края стекла немного закругленными. Это не только в будущем защитит рабочих от порезов, но и увеличит прочность стекла, не позволит листу крошиться с краев.
Затем стекла отправляют в печь. В месте отреза, а механически это самый настоящий надлом, скопились внутренние напряжения, их необходимо сбросить прежде, чем вставлять это стекло в раму. Иначе оно может треснуть.
Моют стекла при помощи моечных машин, различающиеся по числу щеток. При большем объеме производства применяют сборочные линии, которые состоят из моечных машин и пресса.
Засыпание влагопоглотителя (селикагеля) в полость дистанционной рамки осуществляется на специальном стенде.
Молекулярные сита характеризуются следующими специфическими свойствами:
- высокая адсорбция;
- пониженная точка росы;
- десорбция азота (благодаря этому стекло не деформируется при значительных перепадах температур окружающей среды, за исключением механических нагрузок и повреждений, а также увеличивается срок эксплуатации стеклопакета).
Первичный слой герметизации наносят при помощи высокопроизводительного бутилэкструдера. Бутиловые экструдеры различаются по скорости подачи бутила, объему загрузки, максимальной и минимальной ширине обрабатываемой дистанционной рамки и пр.
Затем к стеклу приклеивается дистанционный контур, и сверху устанавливается другое стекло. Выполнение операции осуществляется на сборочном столе или на сборочной линии стеклопакетов.
Собранный стеклопакет подвергают опрессовке. Обжим позволяет достичь максимальной непроницаемости и необходимой толщины стеклопакета.
После сборки и опрессовки стеклопакет отправляют на поворотный стол, на котором при помощи тиокол-экструдера на торцевую часть наносят вторичный слой герметизации. В качестве герметика чаще всего используют двухкомпонентный полисульфидный герметик тиокол.
Собранные стеклопакеты, изготавливаемые на предприятии, должны быть приняты отделом технического контроля предприятия-изготовителя на соответствие требованиям технологического процесса и ГОСТ 24866-99. Для выпуска качественной продукции необходимо контролировать, например, чтобы внутри стеклопакета отсутствовала пыль и грязь, чтобы основной слой герметизации был непрерывным и т.д. На основании результатов технического контроля специалист ОТК делает вывод о годности изделия и выписывает на партию паспорт.
После этого стеклопакеты подвергают сушке на специальных стендах, конструкция которых устроена обеспечить беспрепятственную циркуляцию воздуха.
Теперь стеклопакет готов.
Послесловие
В заключении хотелось бы отметить преимущества современных окон со стеклопакетами относительно окон с обычным остеклением. Во-первых, это значительное снижение теплопотерь, и как следствие, затрат на отопление. Во-вторых, окна со стеклопакетами характеризуются хорошей шумоизоляцией. А раньше как было, только вспомните: друзья звали гулять на улицу, не заходя за вами домой, а просто кричали в окошко. И все было слышно! В-третьих, этот момент понравится домохозяйкам, в современных окнах площадь доступных поверхностей меньше, то есть такие окна вымыть гораздо быстрее. Итак, выгода очевидна.
