SKLO, SKLÁŘSKÁ TECHNOLOGIE A VÝROBA SKLA Souhrn znalostí pro vzdělávací program BRUSIČ SKLA
OBSAH 1 SKLO... 4 1.1 Materiály... 4 1.2 Druhy skla... 5 1.3 Chemické a fyzikální vlastnosti skla... 6 1.4 Výroba skla a zpracování... 6 1.4.1 Chemická výroba a zpracování skla... 6 1.4.2 Technická výroba a zpracování skla... 6 2 ZPŮSOB přípravy kmene (Kmenárna)... 7 2.1 POPIS KMENÁRNY... 7 2.2 Materiály a střepy... 7 3 Pec na tavení skla... 8 3.1 Chemický proces tavení... 8 3.2 Fyzikální procesy v tavicí peci... 9 3.3 Silo a dávkovač... 9 3.4 Tavicí prostor... 10 3.5 Teplotní režim nastavení hořáků... 11 3.6 Pracovní stanice... 11 3.7 Rekuperátor... 11 3.8 Chlazení... 11 3.9 KP1, KP2 a KP3... 12 3.10 Keramické pece... 12 3.11 Elektrická pec... 12 4 ZPRACOVÁNÍ SKLA ZA STUDENA... 12 4.1 Diamantové kotouče... 13 4.2 Brusné pásy na broušení skla... 15 4.3 Konečné úpravy skleněných výrobků... 16 4.4 Ruční broušení skla... 17 5 KONTROLA KVALITY... 22 5.1 Definice kvality... 22 5.2 Charakteristiky... 22 5.2.1 Kvalita skla... 23 5.2.2 Tvar a rozměry výrobku... 26
Přehled tabulek Tabulka 1: Názvy materiálů... 7
1 SKLO Sklo je tvrdá syntetická látka, která vzniká ochlazením skloviny a která má amorfní (nekrystalickou) pevnou strukturu. (Bek 2008, 20) Sklo vzniká tavením oxidu křemičitého a dalších slitin oxidů; je tvrdé a křehké při pokojové teplotě. 1.1 Materiály Suroviny na výrobu skla mají obvykle podobu solí/ mají solnou strukturu, která se rozpadá při tavicí teplotě. Rozdělujeme je do dvou velkých skupin: - základní materiály (sklotvorné suroviny, taviva, stabilizátory) a - pomocné materiály (čeřiva, barviva, odbarviva, opálové sklo a urychlovače tavení) Základní materiály pro výrobu skla jsou: křemičitý písek (oxid křemičitý (SiO2)) soda (uhličitan sodný (Na2CO3)) vápenec (uhličitan vápenatý (CaCO3)) potaš (uhličitan draselný (K2CO3)) dolomit (uhličitan hořečnatovápenatý (MgCa(CO3)2)) skleněné střepy tvoří 25-30% celé směsi a musí mít určitou velikost; skleněné střepy nesmí být příliš velké ani příliš malé, jinak ztíží průběh čeření. Pomocné materiály přidávané do základních materiálů: Materiály na odbarvování skla a čeření skloviny (oxid hořečnatý) Materiály na barvení jsou oxidy kovů Materiály na zakalování skla (titan a oxid zirkoničitý) 4
Aby mohl být materiál použit jako přísada pro určitý technologický proces, musí splňovat následující podmínky (Bek 2008, 22): - musí obsahovat vysoké procento sloučenin, které se spolupodílí na složení nově vzniklé hmoty - musí mít neměnné chemické složení - musí obsahovat nejnižší možné množství nečistot, které by mohly poškodit kvalitu výrobku nebo ztížit výrobní proces - zásoby musí být dostatečně velké, aby umožňovaly nepřetržitou výrobu na dlouhé časové období - výše ceny musí zajistit ziskovou výrobu Materiály na sklo musí mít vhodnou zrnitost 0,1 0,3 mm. 1.2 Druhy skla Známe sodné, křemenné, olovnaté, borokřemičité a draselné druhy skla. Sodné sklo je běžné sklo, které je většinou používáno na výrobu sklenic, lahví a plochého skla. Snadno se taví a měkne při teplotě od 500 do 600 C. Křemenné sklo je používáno na halogenové žárovky a fluorescenční mikroskopy. Je vyráběno bez dalších přísad. Má velmi nízký koeficient pružnosti, což znamená, že se neláme při velkých teplotních rozdílech. Olovnaté sklo je používáno na optiku. Nesnadno se taví. Borokřemičité sklo se používá v laboratořích a domácnostech, protože je odolné vůči změnám teploty a chemikáliím. Draselné sklo je používáno na výrobu zkumavek pod názvem české křišťálové sklo a korunové sklo na optické přístroje. Není snadné je tavit, protože jeho tavicí teplota je 700 800 C. 5
1.3 Chemické a fyzikální vlastnosti skla Amorfní (nekrystalické) materiály jako sklo nemají žádnou dlouhodobou přechodovou periodicitu a mají velmi krátkodobé uspořádání (přechlazená kapalina). Proto jejich bod tání není stálý a k jejich měknutí dochází při větších teplotních rozmezích. Bod tání skla je mezi 500 C a 1650 C a je závislý na jeho složení. Sklo je možné tvarovat použitím nejrůznějších technik jako je foukání, válcování, tažení a lití. Sklo je hygienické protože nepřejímá příchuť svého obsahu. Také nemá žádný zápach; jeho povrch je hladký a snadno omyvatelný. Sklo také nepropouští plyn. Je pružné při malé zátěži, zatímco pod velkou zátěží praská. Sklo působí jako izolátor a není dobrým vodičem tepla. Je odolné téměř vůči všem chemickým vlivům. 1.4 Výroba skla a zpracování 1.4.1 Chemická výroba a zpracování skla Hlavní složkou skla je křemen, známý také jako oxid křemičitý (SiO2). Písek působí jako základ skla tím, že vytváří síť za pomoci barvících oxidů. Kvůli barvícím vlastnostem barvících oxidů může písek obsahovat pouze 0,01 0,03% oxidu železa. Křemen je hlavní složkou téměř všech druhů skla a dává sklu jeho základní vlastnosti a strukturu. Pro dosažení levnější výroby skla se písek mísí s přísadami jako je soda (Na3CO3). Tím se sníží vysoký bod tání křemene. Vápenec (CaCO3) je přidáván do písku a sody pro zvýšení celistvosti struktury a chemické odolnosti. 1.4.2 Technická výroba a zpracování skla Střepy jsou přidávány do najemno rozdrcených materiálů v množství v rozmezí od 20-50%. Tato směs je poté roztavena v peci generátorovým plynem. Tento tavicí proces je velice důležitý pro pozdější čirost skla. Po sintrování tzn. spékání a vytváření materiálu, jež způsobuje tvoření plynů, se směs stane nehomogenní hmotou plnou bublin. Bubliny zmizí během čeřicího procesu. Na konci je 6
sklovina zchlazena přibližně na 1100 C, čímž se stane pevnější a umožní se tak její další zpracování. 2 ZPŮSOB PŘÍPRAVY KMENE (KMENÁRNA) 2.1 POPIS KMENÁRNY Kmenárna je zařízení na uchovávání a přípravu skelné směsi. Skládá se z velkých (15 nebo 24 m 3 ) nebo malých (7 m 3 ) sil. Tato sila mají kuželovitý tvar a trubici připevněnou na dně. V této trubici je šnek nebo setřásač pro dopravu směsi směrem k váhám. Pod sily se nacházejí 3 váhy (nejmenší má kapacitu 24kg, největší 500kg) a pět dávkovačů (mohou dávkovat z jedné váhy do rozdílných dávkovačů a tím zajistit přesnost). Dávkovače jsou vyprazdňovány do míchacího zařízení, které je následně vyprazdňováno do kovových nádob o kapacitě 500kg. Kovové nádoby slouží k přepravení směsi do tavicích pecí. Tento proces je plně automatizovaný, ale může být řízen i manuálně v případě poruchy. 2.2 Materiály a střepy Tabulka 1: Názvy surovin Vzorec Název Původní název SiO 2 oxid křemičitý křemičitý písek PbO oxid olovnatý klejt K 2 CO 3 uhličitan draselný potaš Na 2 CO 3 uhličitan sodný soda KNO 3 dusičnan draselný ledek Sb 2 O 3 oxid antimonitý BaCO 3 uhličitan barnatý ZnO oxid zinečnatý Na 2 B 4 O 7 * 5H 2 O pentahydrát tetraboritanu borax sodného CaCO 3 uhličitan vápenatý kalcit Na 2 SO 4 síran sodný 7
Suroviny se mohou dělit různými způsoby. Jedním z nich je toto rozdělení: 1. Základní materiály; zahrnují látky, které utvářejí sklo (písek) a materiály, které umožňují tavení při nižších teplotách a zajišťují stabilitu skla. 2. Materiály na čeření skla; jejich úlohou je odstranění všech plynových bublin ze skloviny a v průběhu míchání homogenizovat sklovinu. (dosáhnout stejnorodosti) 3. Materiály na odbarvení skla; jsou materiály používané k odstranění zabarvení skla způsobeného kovovými látkami, které dodávají sklu modrý nebo zelený odstín. Je využíván chemický nebo fyzikální postup. Fyzikální odbarvování používá komplementární barvy. Zelený odstín, způsobený oxidem železa, se neutralizuje přidáváním oxidů, které vytvářejí červené, modré a fialové odstíny. Tímto postupem se sklo stane bezbarvým. Hlavním zdrojem železa jsou skleněné střepy, které jsou kontaminovány železem během přepravy z kmenárny do pece nebo během drcení v drtírnách skla. Chrom je největším problémem týkajícím se zabarvování skla, protože i ve velmi malém množství silně zabarvuje sklo. Není možné jej odstranit ani magnety, které se používají na odstranění železa z rozdrceného skla. Zdrojem chromu mohou být sklářské formy. 3 PEC NA TAVENÍ SKLA 3.1 Chemický proces tavení Tavicí postup může být rozdělen do několika fází: 1. Úprava oxidu křemíku; teploty od 00 400 C, odpaření vody (vlhkost ve směsi, voda vázaná v krystalech), rozpad uhličitanů a sulfátů, chemická reakce alkalických látek s křemičitým pískem. Z práškové směsi se stane neprůhledná, slinutá hmota, která vypadá jako tvrdá pěna. 2. Tvorba skla: teploty od 1100-1200 C, křemík se úplně roztaví, zbytky písku, u kterých nedošlo k reakci, se rozpadají. Tento proces zabere 60 70% tavicího času; každé zvýšení teploty zkracuje tento proces; materiály na urychlení tavení se rozpadají na plyn, který se mísí se sklovinou. 3. Čeření skla; k procesu odstraňování plynových bublin dochází při teplotách 1400-1500 C; bubliny jsou výsledkem vzduchu nacházejícího se ve sklovině, oxid uhličitý, oxid siřičitý, kyslík, dusík, a voda se vypaří; čím větší jsou bubliny a čím tekutější je 8
sklo, tím je snazší čeření skla; další důležití činitelé v tomto stadiu jsou teplota, délka trvání, mísení a přísady. 4. Tvorba skla; dochází k němu během čeření; důležitými faktory tohoto procesu jsou teplota a odstraňování bublin. 5. Sklovina musí být ochlazena na teplotu umožňující další zpracování; musí být ochlazována postupně, aby se zabránilo rozkladu plynu. Sklovina musí být řádně promíchána, aby byla dostatečně homogenní (bez šlír). 3.2 Fyzikální procesy v tavicí peci Vedle chemických reakcí je pro vznik skla nutná také řada fyzikálních procesů. Nakladač kmene zásobuje pece (vanové agregáty) stálými proudy směsi, po zpracování je sklovina nabírána na pracovních stanicích. Mezi těmito dvěma procesy dochází k neustálému proudění skloviny způsobenému rozdíly ve váze skloviny a teplotními rozdíly v různých částech pece. Nejvyšší teplota (rosný bod) a pohyb proudů závisí na teplotní křivce v peci. Plynové vanové pece jsou otápěny zemním plynem prostřednictvím hořáků. Nejvyšší teplotní intenzita je v oblasti plamene. Z toho důvodu je nutné, aby byl plamen co nejkratší a tím se zajistila krátká doba spalování, vyšší teplota a lepší přestup tepla. Je-li plamen příliš dlouhý, mohou být poškozeny stěny pece. Aby se zabránilo kontaktu mezi různými plameny, protilehlé hořáky se posunují. Plamen nesmí být nasměrován směrem ke sklovině. Prášková směs špatně vede teplo, její povrch je pokryt vrstvou skloviny, zatímco je zpomaleno ohřívání jejího středu. Během nadále trvajícího působení tepla začne sklovina lépe vést teplo a zvětší svůj objem. Na povrchu skloviny začne docházet k pohybu způsobenému vyšší teplotou. Ke konci procesu se na povrchu skloviny začne vytvářet pěna, která se rozpadne při vyšších teplotách a tím se ukončí tavicí proces. Následuje proces čeření s nejvyšší teplotou během celého procesu. Současně také dochází k procesu homogenizace, který zajistí stejnorodost skloviny. Na pracovních stanicích musí být sklovina řádně ochlazena. Toho je dosaženo použitím míchadel, aby se tak zabránilo vytváření nových proudů, které by narušily distribuci tepla. 3.3 Silo a dávkovač V silu musí být zachována stále stejná hladina směsi, aby se zabránilo rozvrstvení. Mělo by být tepelně izolované, aby se tak zamezilo vlivu teploty z pece, která by mohla způsobit reakci směsi v silu. Setřásač je umístěn pod silem, aby dávkoval do kuželovité nálevky 9
dávkovače. Tato nálevka má zařízení na měření úrovně směsi, které signalizuje setřásači potřebu dodání další směsi do nálevky. Pod nálevkou se nachází hydraulický válec na posouvání směsi na lžíci (žáruvzdorná deska, která spojuje dávkovač s pecí). Pomocí regulace rychlosti a proměnlivých výkyvů hydraulického válce je možné měnit množství směsi dodávané do pece. Hydraulický válec je spojen se zařízením pro měření hladiny skloviny, které vysílá signál reagující na výkyvy hladiny skloviny. Pokud je hladina příliš nízká, posune hydraulický válec směs nastavenou rychlostí a zastaví se, když je dosaženo požadované hladiny. Dávkovací lžíce je chlazena měkkou vodou; v případě výpadku elektrické energie může být ochlazována vodou z kohoutku. Dávkovací nálevka se může ucpat z důvodu vlhké směsi nebo velkých kusů střepů. Dávkování může být ovládáno ručně. 3.4 Tavicí prostor Kobercová vrstva směsi je neroztavená směs u otvoru do pece (vedle dávkovače). Aby byly zajištěny nejlepší podmínky tavení, musí být koberec tenký a mít stejnou šířku jako je šířka celé pece. Toho je dosaženo přidáním studené směsi, která způsobí pomalejší tavení směsi a zajistí lepší kvalitu skla. Kobercová vrstva se nevytvoří, pokud je teplota příliš vysoká nebo pokud není odběr skloviny dostatečný. Pokud je koberec příliš dlouhý nebo krátký, znamená to, že dochází k výkyvům funkčnosti pece. 10
3.5 Teplotní režim nastavení hořáků Sklovina se musí ohřát na tavicí a čeřicí (nejvyšší) teplotu a poté musí být pomalu ochlazována na pracovní teplotu. Rozložení teploty v peci je regulováno nastavením hořáků. Palivem, používaným na provoz hořáků, je zemní plyn, protože má nízký ekologický dopad. 3.6 Pracovní stanice Sklovina se dostává do pracovních stanic. Průtok fyzicky odděluje tavicí prostor od pracovních stanic, umožňuje ochlazování skloviny a zároveň umožňuje pohyb proudů v obou směrech. Pece se rozlišují podle počtu pracovních stanic a jejich velikosti. 3.7 Rekuperátor Vedle pece jsou dva rekuperátory. Jejich úlohou je odtah kouře z tavicího prostoru směrem odshora dolů. Tímto způsobem se převádí horký vzduch, který proudí stejným směrem (pohyb opačným směrem by příliš ohřál vršek rekuperátoru, což by zvýšilo nároky na kvalitu stavebního materiálu rekuperátoru, a tím by se zvýšily náklady, nicméně by to ale zvýšilo efektivitu). Teplota odváděných plynů je přibližně 1400 C. 3.8 Chlazení Je instalován vodní chladicí systém a vzduchový chladicí systém. Vodní chladicí systém je uzavřený obvod a používá měkkou vodu. Používá se na ochlazování dávkovací lžíce, odtokového otvoru, agitátorů a systému na měření hladiny. Vzduch se používá na chlazení stěn vedle dávkovače a na chlazení dna a stěn tavicího prostoru. 11
3.9 KP1, KP2 a KP3 Všechny zmíněné informace se týkají plynových pecí. Všechny tři pece jsou kontinuální vanové pece. Jako palivo využívají zemní plyn. Sklovina se v nich pohybuje díky proudům způsobeným teplotními rozdíly. 3.10 Keramické pece V keramických pecích dochází ke zpracování po dávkách. Tavicí proces je také jiný ve srovnání s procesem v kontinuálních pecích; míchaní se provádí mechanicky. 3.11 Elektrická pec U tohoto typu pece jsou chemické reakce při produkci skla stejné jako u plynových pecí; jediný rozdíl, ve srovnání s plynovými pecemi, je v tavicím procesu. K tavení zde dochází ve vertikálním směru oproti horizontálnímu procesu v plynové peci. Odpařovací proces je mnohem pomalejší než v plynových pecích. Elektricky ohřívané pece a kanály využívají uvolněné teplo na bázi Jouleova efektu. Toho je dosaženo ponořením elektrod přímo do skloviny. Sklo reaguje jako nosič, elektrický proud způsobí zvýšení teploty, což má za následek tavení a čeření směsi. 4 ZPRACOVÁNÍ SKLA ZA STUDENA Abychom splnili jednu ze tří podmínek spokojenosti zákazníka, musíme udělat vše pro to, aby naše výrobky dosahovaly požadované kvality. K dosažení takové úrovně kvality jsou nutné tyto pracovní postupy: Teplé a studené zpracováni skla musí být přizpůsobeno procesu leštění kyselinou; následkem jsou krátké programy, při kterých je používána slabá kyselina. Výsledkem tohoto způsobu leštění kyselinou jsou ostré hrany a vysoká kvalita povrchu. Výrobky musí být zpracovávány vhodnými brusnými materiály podle programů. Výrobky jsou zpracovávány následujícími brusnými prostředky: o Diamantová pila 12
o Diamantový kotouč o Diamantový plochý kotouč o Diamantové kuželovité nástroje o Brusné pásy o Leštící pásy o Vidiové kotouče o Diamantové kotouče o Jemný brusný písek (SiC) o Brusné kotouče přírodní kámen SiC umělý korund přírodní korund - Al2O3. 4.1 Diamantové kotouče 13
Diamantové kotouče jsou určeny pro řezání, dekorativní broušení, opracovávání hran, vrtání a předkreslování výrobků. Specifikace diamantových kotoučů: - Zrnitost: D-25, 39,46,54,91,107,126,151,181,252,301 v 427. Velikost zrn je měřena v µm (10-6 ). - Pojiva: bakelit, kov a galvanické pojivo ( - Koncentrace C-15 C-200. Koncentrace znamená počet diamantových zrn na cm 3. - Profily: úhlový (85-140 ), radiální (R-5,8,10,16,20,30,50,60), rovný. - Druhy:1EE1, 9EE1, 9FF1, 14EE1, 14FF1. 14
- Nosiče: kov, šedá litina a hliník Po broušení diamantovými kotouči bychom měli vzít v úvahu: o Procento diamantových zrn o stejné velikosti by mělo být co nejvyšší (Gaussova křivka). o Obvodová rychlost, doporučená 20m/s o Síla motoru o Chlazení diamantových kotoučů o Správné orovnání Výrobci diamantových kotoučů: SWATY, WENDT, VIP BOHEMIA, WINTER, EFFGEN, DIAMET. 4.2 Brusné pásy na broušení skla Brusné pásy jsou používány na broušení nebo čištění povrchů skla, které byly před tím broušeny diamantovými kotouči. Existují rozdílné druhy brusných pasů pro leštění za mokra a za sucha. 15
Specifikace používaných brusných pásů: - Brusný materiál: SiC jako korund - Zrnitost: P-100,150,180,220,240,280,320,400 - Lněné plátno: o Broušení za sucha: JA 165 AA JA 344 AA K35 SF J FLEX RB X- FLEX U-243 o Broušení za mokra: KT 62 W SU 42 R RB 555X KOREK 217 EA 237 AA 272 LA Dodavatelé brusných pásů: EMEND, COMET, EKAMAND, BOHR, HERMES, TRIZACT 4.3 Konečné úpravy skleněných výrobků Konečné úpravy skleněných výrobků zahrnují následující fáze: - Opuknutí kopny - Hrubé broušení dýnka - Hrubé broušení horní části - Vnější a vnitřní broušení - Broušení dýnka - Leštění vrchní a spodní části - Zapálení hran Stroje na konečné úpravy skleněných výrobků: 16
- POLY-12 vstřikovací zařízení s kuličským broušením ramen a pískováním dýnek na studeném konci - TR-3 na odstraňování kopny a hrubé broušení horních částí a broušení - GS-4 na hrubé broušení dýnek - COMBI 12 (nový bibok) na odstraňování kopny a hrubé broušení horních částí, převážně na sklenice a poháry, tloušťka do 3 mm - COMBI 6 a COMBI 6 LASER na odstraňování kopny a hrubé broušení a broušení vršků - PLANO MACHINES na hrubé broušení vrchních a spodních částí - HORIZONTÁLNÍ A VERTIKÁLNÍ BRUSKY: na broušení hran - BRUSKY: hrubé broušení vnitřních hran - STROJ NA ZAPALOVÁNÍ SKLA: na leštění hran plamenem Brusné materiály pro konečné úpravy skleněných výrobků broušením: o Diamantové kotouče, D-15/30,39,46,54,64,91,126,151,181,252 a 301. Rozměry: 150x30x10 o Flexibilní diamantové kotouče D-25,39,46 v 64. Rozměry 200x30/40x0,5 o Diamantová kuželovitá tělíska D-39 v 46. Různá kuželovitá tělíska: 25,45,120 o Brusný prášek: SiC P-120,180 a 240 o Leštící prášek: Float a CER Oxide o Brusné pásy: P-220-P400 o Leštící pásy: KORK Požadavky na zpracování: o Broušení v rozmezí přípustných odchylek o Rovnoběžnost vrchní a spodní části o Hladký povrch bez zářezů o Zarovnané hrany o Stabilita 4.4 Ruční broušení skla Části: 1. Značení 17
o Všechny výrobky pro ruční broušení musí být patřičně předkresleny. Vodorovné a svislé linky jsou předkresleny, takže pracovník ví, jaký vzor je určen pro daný výrobek. o Značení je možno také provést pomocí umělohmotného značení, pro takové značky existují vzorkovnice. o Rovné povrchy jsou označeny s pomocí sítotisku. o Pro značení jsou používány voděodolné zvýrazňovače zelené barvy. o Vady: Linky jsou příliš silné. Rozvržení svislých a vodorovných linek je nerovnoměrné. Nízká kvalita předkreslení vede k rozmazávání linek během broušení. 18
2. Klínový řez o Klínové řezy jsou vybrušovány pomocí brusných kotoučů se šikmým profilem. Vznikají vyvinutím tlaku na kotouč. Velikost a profil kotoučů určuje velikost a tvar klínových řezů. o Klínový řez může mít větší velikost, v tom případě musí být výrobek přitlačen a posouván po brusném kotouči. o Materiály: Diamantové kotouče, zrnitost D-39 Umělé kameny, běžný korund NK 120 o Profily: Úhlový, od 90-140 Vady: Nestejná velikost klínových řezů Klínové řezy jsou vybroušeny na stranu nebo nemají stejný tvar Dvojité linky uprostřed klínového řezu Profil brusného kotouče je opotřebovaný, což má za následek neexistující střední linku nebo příliš zakulacené hrany 3. Kruh o Kruhy jsou broušeny kotouči s radiálním profilem. Tvoří se přítlakem. Velikost kruhu je dána velikostí a poloměrem kotouče. Musí být vždy kulatý. o Materiály: Diamantový kotouč, zrnitost D-39 Umělé kameny, běžný korund NK 120 o Profily: Radiální, R 20-60 o Vady Nepravidelný tvar kruhu Zářezy, viditelný přechod Kruh není kulatý, ale oválný 19
4. List o Listy se tvoří kotouči, které mají úhlové nebo rovné profily se 45 hranami. Tvar listu se skládá ze spodní části, prostředku a vrchní části. Listy se tvarují přítlakem na kotouč a posouváním nahoru a dolů. o Materiály: Diamantový kotouč, zrnitost D-39 Umělé kameny, běžný korund NK 120 o Profily: Úhlový, od 130-140 Rovný, hrana seříznuta na 45 o Vady Nestejná velikost listů List vybroušen příliš hluboko Tvar listu není přesný a má vady o Profil brusného kotouče je opotřebený, a proto jsou konce listů neostré. 5. Broušení rovných a zahnutých linek pod a nad výbrusem 6. Předbroušení a jemnění výbrusů 7. Předbroušení a jemnění křížů 8. Předbroušení a jemnění hvězdy na dně 9. Předbroušení a jemnění mřížky 10. Předbroušení a jemnění hran 11. Předbroušení, čištění a jemnění podstavce 12. Broušení hvězdy na 16 13. Briliantový brus, mřížka na 8 14. Kostka, mřížka na 8 15. Kostka, mřížka na 16 16. Kostka, mřížka na 4 17. Mechanické leštění 18. Obrušování ostrých častí speciálními textiliemi Při těchto zpracováních se používá následujících materiálů: 20
o Diamantové kotouče s rozdílnými úhly a rádii, zrnitost D-25, 39,181 a 252 o Brusné pásy, P-240, 280, 320 a 400 o Kameny, umělý a přírodní korund o Diamantová pila D-107 a 181 o Řezací kolečka POLPUR- růžové, fialové, oranžové, zelené, černé, modré a bílé o Leštící písky o Float a oxid ceričitý Požadavky na zpracování: - Přiměřená obvodní rychlost - Správné orovnávání - Ostré brusné kotouče, včasná údržba - Stabilní kotouče při broušení, výskyt zapálených hran - Vhodné chlazení, dostatečný přívod vody Vady: - Opracování hran Opravy základny jsou prováděny diamantovým kotoučem D-39. Přechod mezi rovnou částí a oblým tvarem si vyžaduje broušení pásem P-400 pro broušení za mokra. Olivy a hrany jsou obrušovány ručně a čištěny pásem P-400, technologií broušení za mokra nebo za sucha. Výrobky, opracované za horka, je nutné je čistit pásem P-280; kulatý povrch a P-400, dřevěný pás RB 300, P 100 a TRAZACT- rovný povrch nebo Polpur kolečka LAPI. Poháry a sklenice se stopami po nůžkách, nerovný povrch, mechanické poškození nebo skvrny jsou začišťovány pásem P-400 (silnější leštění) nebo dřevěným pásem (WWRD). To samé platí pro začišťování spodních částí. Vady na pohárech nebo sklenicích na vnitřní straně jsou začisťovány Polpur kolečky ORANŽOVÁ. Vady na vnitřních stranách váz nebo mís jsou začišťovány pásy P- 400, dřevěnými pásy RB 300 P-100 a modrými a šedými pásy TRAZACT. Před leštěním kyselinou se výrobky musí umýt. 21
Výrobky jsou roztříděny podle druhu leštění; jsou rozděleny do tříd, zaznamenaných v pracovních úkolech s předepsanými postupy leštění. Výrobky s vadami, vzniklými při leštění kyselinou, jsou mechanicky upraveny dřevěným pásem RB 300 P-100 a Polpur kolečky LAPI ORANŽOVÁ, brusnými pásy Trazact A05 a oxidem ceričitým FG-50. 5 KONTROLA KVALITY 5.1 Definice kvality Rozdílné zdroje definují pojem kvalita různými způsoby. Jednou z více praktických definic je: v souladu s požadavky. Vzhledem k tomu, že skleněné výrobky jsou převážně vyráběny ručně, je těžké určit tyto konkrétní požadavky. Z toho důvodu je kvalita definována jako nejvyšší možná Norma ISO 9001: Kvalita je stupeň, na kterém celkové vlastnosti produktu splňují požadavky na kvalitu. Požadavek je potřeba nebo očekávání spotřebitelů. Požadavky jsou stanoveny všeobecně uznávaným způsobem (výrobky na uchovávání tekutin nesmí mít díry) nebo jako podmínky. Nařízené podmínky musí být formulovány tak, aby byly snadno srozumitelné (rozměry, vzorky atd.) a musí být produkci sděleny srozumitelným způsobem. Kontroly kvality musí být prováděny po dobu celého procesu (mezifázová kontrola) a na konci procesu (konečná kontrola). Všechny výrobky, které nevyhovují požadavkům, musí být vyřazeny. Charakteristiky jsou typické rysy, které definují výrobek a mohou být kontrolovány. 5.2 Charakteristiky Kvality našich výrobků je dosaženo: 1. Kvalitou skla: definována barvou skla, množstvím a velikostí bublin a kamínků šlíry 2. Tvarem a rozměry výrobku 3. Vzorem na výrobku (ve struktuře, pískováním, broušením, malováním): rozvržení, rozměry vzoru (výška, šířka, úhel broušení), kompozice vzoru 22
4. Funkčností výrobku 5. Povrchem výrobku 6. Vybavením výrobku Pro každou charakteristiku musí být definovány přesné požadavky. Všechny rysy, které se liší od daných požadavků, jsou považovány za vady a výrobek se musí vyřadit. Níže můžete vidět typické vady, které vznikají během výroby v odvětví, jako je naše. 5.2.1 Kvalita skla Během procesu tavení a tvarování skla (příprava směsi, přeprava, tvarování za tepla) se mohou ve skle objevit nejrůznější vady. Kvalita skla je definována maximálním povoleným počtem vad a jejich velikostí. Možné vady: kamínky, bubliny, šlíry. 23
Kamínky Tvrdé, světlé skvrny uvnitř výrobku, způsobené nestejnoměrností během přípravy směsi (bílé skvrny), krystalizací během tavení (skelné skvrny), rozpadem žáruvzdorných materiálů v konstrukci pece (bílé, hnědé, červené skvrny), pád hřídele agitátoru do pracovní části (tmavé skvrny). Všechny tyto vady se vyskytují jen na některých výrobcích. V případě nestejnoměrně roztavené skelné směsi se mohou vady vyskytovat na všech pracovních stanicích a výrobcích ve formě malých bublin a šlír. Kamínek nebo inkluze jiného materiálu do skla se může objevit coby následek nesprávného zacházení. Mají tmavou (černou) barvu a jsou způsobeny kovovými střepy pocházejícími: ze rzi na píšťale z píšťaly vyrobené z nevhodného materiálu ze rzi v nádobě pro píšťaly (jsou viditelné po leštění) světlé bubliny jsou výsledkem skleněných částeček, které se přilepí na výrobek během výroby Bubliny Bubliny se mohou vytvořit jako následek nesprávného tavení směsi - vada skla a jako výsledek nesprávného zpracování - vada skla. Pokud jsou bubliny výsledkem nesprávného tavení, objeví se na všech výrobcích. Jsou malé velikosti a nacházejí se v celém výrobku. Bubliny mohou být způsobeny velmi starými agitátory nebo jejich příliš vysokou oběhovou rychlostí. Také mohou být následkem tak zvaného sekundárního čeření. Bubliny jsou považovány za vady, pokud je jejich velikost větší než 1mm a nacházejí se pouze v jedné části výrobku. Šlíry Jsou linky nebo místa na výrobku s rozdílnými úhly lomu. Šlírové vady jsou způsobeny: v nové peci - reakcí mezi sklem a žáruvzdornými materiály pece (to se také může stát se starou pecí) chyba během přípravy směsi nevhodný teplotní režim tavení 24
nárůst výdeje materiálu kolísání odběru Šlíry také mohou být výsledkem chyby vzniklé během zpracovávání produktu: nakupení na starém vychladlém skle nakupení na straně pracovní stanice nesprávná pozice šamotového kroužku v pánvi nevyčištěný skelný povrch v pánvi. Šlíry, které jsou výsledkem chyb vzniklých během výroby, se vyskytují pouze v jednotlivých pracovních směnách a ne na celé výrobní lince. Šlíry se vždy tvoří v pánvi a na pracovní stanici, je možno se jim ale vyhnout správným nabíráním. Barva Barva je porovnávána s normami. Sklo může být zabarvené přítomností oxidů kovu nacházejících se v materiálech, ve skleněných střepech, nebo v malých odpadních částečkách. Sklo je většinou zabarvené do zelena nebo modra. Přechlazování Během procesu tvarování za tepla dochází ve výrobku k velkým tlakům. To může vést k vadám ve výrobku během ochlazování nebo během broušení nebo leštění. Toto se také může stát během používání výrobku. Proto je důležité, aby byly výrobky správně chlazeny a tento proces byl denně monitorován. Pokles správného napětí je možné změřit pomocí polarizovaného světla na polariskopickém přístroji. Toto je nutné provádět denně měřením náhodných vzorků z produkční linky. Výrobky také mohou být testovány použitím testů NÁRAZEM prováděných v laboratoři. 25
5.2.2 Tvar a rozměry výrobku Tvar a rozměry výrobku jsou dvě velmi důležité charakteristiky a jsou používány jako základní směrnice pro výrobu. Rozměry jsou označeny na nákresu výrobku a musí být přísně dané. Rozměry mohou být různé v závislosti na typu výrobku: výška, šířka, průměr spodní a horní části, průměr kotouče, tloušťka podstavce, hrany a stěny atd. Tolerance musí být započteny do mediánové hodnoty rozměrů. To znamená, že pokud je výrobek vyroben v toleranci, je považován za vhodný. Příklad: Výška výrobku na nákresu je 187±2 mm. Výška výrobku může být 185-189mm; vše pod a nad touto výškou není v souladu a je vyřazeno. Hmotnost je také důležitým aspektem ve sklářském odvětví. Daná tolerance pro váhu ručně vyrobených výrobků je ±15%, podle mediánové určené váhy a ±10% pro strojní výrobu. Aby se předcházelo vyřazování příliš velkého množství výrobků, je velmi důležité, aby byly rozměry kontrolovány v počátečních fázích výroby. 26
27