Стеклопакеты. Конструкция и производство стеклопакетов
Производство стеклопакетов началось в 1934 году в Германии и применлось для остекления железнодорожных вагонов. Сейчас по технологии производства стеклопакетов с двойной герматизацией изготавливаются около 90% всех современных стеклопакетов.
Стеклопакет - изделеие из двух или более стёкл, герметично соединённых с друг другом при помощи дистанционной рамки (полой трубки) с осушителем, а также внутреннего и внешнего герметиков, образующих замкнутую полость, заполненную осушенным воздухом или инертными газами. В зависимости от того, сколько стёкл используется, различают одокамерные (два стекла и одна каиера между ними), двухкамерные (три стекла и две камеры) и трёхкамерные стеклопакеты.
Стеклопакет выполняет две основные функции: сохранение тепла (теплоизоляция) и звукоизоляция. Для уменьшения тепловых потерь через стеклопакет можно использовать специальное стекло с низкоэмиссионным поверхностным слоем (k-стекло или i-стекло), стеклопакет с несколькими воздушными камерами. Стеклопакет из разнотолщинного стекла улучшает звукоизоляцию (волны, отражаясь от стекол разной толщины, имеют разные длины и при взаимодействии друг друга гасят).
Двухкамерный стеклопакет
1. стекло
2. дистанционная рамка
3. влагопоглотитель
4. нетвердеющий герметик
5. отверждающий герметик
6. воздушная прослойка
- Дистанционная рамка. В качестве материала для дистанционных рамок чаще всего используют алюминий или оцинкованную сталь, реже пластмассу. Дистанционная рамка выполняется полой внутри со специальной дырочной перфорацией.
- Осушитель. Находиться внутри дистанционной рамки, его функция - способствовать быстрой абсорбции самых незначительных количеств влаги в межстекольном пространстве. Тем самым предотвращается выпадение росы внутри стеклопакетов в холодное время года. Принцип действия осушителей заключается в том, что они имеют множество пор. Так как диаметр пор больше, чем диаметр атомов или молекул газов, то газы диффундируют в эти поры и абсорбируются. В качестве осушителей хорошо зарекомендовали себя молекулярные сита, силикагель и смеси обоих продуктов. Различные по химическому строению осушители обладают различными показателями поглощения в зависимости от температуры воздуха, давления и содержания влаги. Используя наиболее употребительные типы молекулярных сит можно добиться очень низких температур точки росы (до - 60С), использование силикагеля позволяет понизить точку росы до - 45С. Задача осушителя заключается прежде всего в связывании влаги попавшей в межстекольное пространство до его герметизации.
- Герметик. Качественные стеклопакеты изготавливают по принципу двойной герметизации. В качестве первичного герметика чаще всего применяют бутил, который обладает наилучшей относительной способностью сопротивляться проникновению водяного пара. Бутиловая масса наносится при температуре чуть больше ста градусов в виде тонкой ленты по обе стороны дистанционной рамки. Когда стекла сдавливают, между ними и рамкой остается разделяющий их бутиловый шов толщиной в несколько десятых долей миллиметра. Хорошая плотность достигается благодаря тонкости шва и плохой газопроницаемости массы. Первичный герметик не может обеспечить требуемую прочность кромочного соединения. Эту задачу выполняет вторичный слой, наносящийся с наружной стороны стеклопакета. Чаще всего используют силиконовые и полиуретановые массы. Они помимо придания прочности конструкции создают дополнительную диффузионную плотность и дают возможность подвижки, вызываемой сменой температур и давлений. Толщина эластичной массы равна нескольким миллиметрам.
- Для заполнения межстекольного пространства вместо воздуха часто применяют инертные газы или смеси газов, что улучшает тепло- и звукоизоляционные свойства стеклопакетов. Наиболее часто для этих целей применяется Аргон и Криптон. Эти газы получают путем отделения от сжиженного атмосферного воздуха.
В настоящее время известны три конструктивные соединения стекол в стеклопакетах: заплавление, запаивание, заклеивание. Начиная с 60-х годов стеклопакеты изготавливаются почти исключительно посредством склеивания.
Что надо знать о производстве стеклопакетов:
- Появление конденсата в межстекольном пространстве связано с отсутсвием осушителя или неполной герметизации, что свидетельсвуют о грубейших нарушениях, допущенных при производстве стеклопакета.
- Образование микротрещин и сколов на краевой зоне стеклопакета, разрушающих стекло, является следствием несоблюдения технологий производства стеклопакетов.
- Само стекло имеет маркировку, соответсвующую его свойствам, областью применения и качеством, и варьируется отМ1 до М8, при этом чем ниже цифра в марке стекла - тем выше его качество и лучше физиооптические характеристики. Поэтому именно полированное стекло 2,0 - 6,0 марки М1 используется в производстве высококачественных стеклопакетов.