Teknik Terkini dalam Pembuatan Kaca: Mengupas Proses Produksi yang Efisien dan Inovatif

Dipublikasikan oleh Cindy Aulia Alfariyani

26 April 2024, 11.57

Sumber: eurotech-vacuum-technologies.com

Pembuatan kaca memiliki sejarah yang kaya sejak zaman Mesopotamia kuno sekitar 2.500 SM, di mana diyakini bahwa manusia purba menemukan pembuatan kaca melalui eksperimen dengan pasir yang dipanaskan. Awalnya produksi terbatas, Kekaisaran Romawi kemudian menyempurnakan pembuatan kaca dengan memperkenalkan abu soda ke dalam prosesnya, yang mengarah pada adopsi dan penyempurnaan secara luas di seluruh Asia dan Eropa. Berbagai negara memasukkan bahan tambahan yang berbeda untuk mengubah warna kaca dan meningkatkan daya tahan. Karena suhu tinggi yang diperlukan untuk melelehkan pasir, tungku, yang sering kali berbahan bakar batu bara untuk meningkatkan panas, menjadi sangat penting dalam proses tersebut. Seiring waktu, kemajuan dalam pembuatan kaca telah memungkinkan pembuatan bervolume tinggi, dengan teknik modern yang menggunakan beragam metode dan aditif untuk memenuhi spektrum aplikasi yang luas.

Tinjauan Komprehensif dalam Manufaktur Kaca

Dalam produksi kaca modern, campuran pasir dan kaca daur ulang, atau terkadang salah satunya, menjadi bahan dasar. Campuran ini mengalami proses peleburan, sering kali dengan adanya soda abu, untuk menurunkan titik lelehnya dan meningkatkan efisiensi dengan mengurangi panas yang dibutuhkan. Selama tahap peleburan, berbagai bahan tambahan, seperti yang memengaruhi warna, indeks refraksi, atau ketahanan panas, dapat dimasukkan bersama abu soda. Biasanya, wadah logam di dalam tungku digunakan untuk proses peleburan, menyebabkan pasir bertransisi dari bentuk padat ke bentuk cair. Dalam keadaan cair ini, atom-atom mendapatkan peningkatan mobilitas, memungkinkan perubahan dalam pengaturannya ketika kaca mendingin, menghasilkan pembentukan padatan amorf. Setelah peleburan sempurna, kaca diekstraksi dari tungku dan mengalami berbagai metode pendinginan berdasarkan tujuan penggunaannya. Terlepas dari pendekatan pendinginan, pembentukan harus dilakukan sebelum kaca membeku, memanfaatkan peningkatan viskositas selama proses pendinginan, membuatnya lebih lentur untuk dicetak menjadi bentuk yang diinginkan.

glass-stacker-loading-system     glass-handling-suction-cups

Mendalami Proses Kaca Apung

Inti dari industri kaca global adalah proses kaca apung, sebuah teknik yang ditemukan oleh Sir Alastair Pilkington pada tahun 1952. Metode ini merupakan pendekatan utama dalam memproduksi kaca lembaran, yang melibatkan pemanasan bahan mentah seperti pasir silika, batu kapur, abu soda, dan magnesium di dalam tungku. Setelah meleleh, campuran yang dihasilkan didistribusikan secara merata di atas lapisan timah cair. Melaju di sepanjang rol di dalam oven anil selama proses pendinginan yang dikontrol dengan cermat, campuran cair ini secara bertahap mengeras di atas timah cair.

Hasilnya adalah pita kaca yang kontinu dan mulus dengan permukaan yang halus. Proses revolusioner ini, yang awalnya hanya mampu menghasilkan kaca setebal 6mm, sekarang dapat membuat kaca setipis 0,4 mm dan setebal 25 mm. Kaca cair, pada suhu sekitar 1000°C, secara terus-menerus dituangkan dari tungku ke rendaman timah cair yang dangkal, mengambang di atas timah, menyebar, dan membentuk permukaan yang rata. Ketebalan dikontrol oleh kecepatan penarikan pita kaca pemadatan dari rendaman. Setelah anil, kaca muncul sebagai produk yang dipoles 'api' dengan permukaan yang hampir sejajar.

1. Penumpukan Bahan Baku

Langkah awal dalam produksi kaca, yang dikenal sebagai "batching", melibatkan pengukuran yang cermat terhadap campuran bahan mentah yang diperlukan untuk membuat kaca. Untuk mencapai formulasi kaca yang diinginkan, pengukuran yang akurat sangat penting. Bahan-bahan mentah ini, termasuk pasir silika, abu soda, kalsium oksida, magnesium, dan cullet (limbah kaca), harus digiling menjadi partikel-partikel halus sebelum digunakan. Pengelompokan bahan baku secara spesifik bervariasi, tergantung pada jenis kaca yang diproduksi. Sebagai contoh, komponen utama kaca apung (kaca soda-kapur) terdiri dari pasir silika (73%), abu soda (13%), kalsium oksida (9%), magnesium (4%), dan cullet.

2. Peleburan di dalam Tungku

Bahan baku yang telah digabungkan mengalami proses batch dan dimasukkan ke dalam tungku, di mana bahan baku tersebut dipanaskan hingga mencapai suhu sekitar 2.732 °F. Proses ini termasuk penambahan cullet (limbah kaca). Tungku kaca apung yang umum dapat menampung sekitar 1.200 ton kaca.

3. Penuangan Kaca Cair ke dalam Rendaman Timah

Kaca cair dituangkan ke dalam bak yang berisi timah cair, menarik kaca dari saluran pengiriman. Sebuah gerbang, yang dikenal sebagai tweel, mengatur jumlah kaca yang dituangkan ke dalam timah cair. Timah, dengan berat jenis yang tinggi, kekompakan, dan tidak dapat bercampur dengan kaca cair, terbukti menjadi bahan yang ideal untuk proses kaca apung.

4. Pendinginan dalam Annealing Lehr

Setelah proses menggambar, kaca cair mengalami tahap pendinginan terkontrol dalam oven anil lehr. Tungku yang panjang ini memiliki gradien suhu dan digunakan untuk menganil (mendinginkan secara perlahan) kaca yang mengambang saat bergerak melalui gradien pada rol atau sabuk konveyor. Anil menghasilkan kaca yang lebih kuat dengan tekanan internal yang berkurang dan risiko kerusakan yang lebih rendah.

5. Pemeriksaan Kualitas, Pemotongan Otomatis, dan Penyimpanan

Setelah kaca mendingin, kaca menjalani pemeriksaan kualitas menyeluruh untuk mengidentifikasi dan mengatasi ketidaksempurnaan. Kaca kemudian dapat dipotong sesuai kebutuhan melalui proses pemotongan otomatis. Selanjutnya, lembaran kaca yang telah dipotong disimpan dengan hati-hati, mengingat sifat halus dari lembaran kaca besar, yang membutuhkan perawatan tambahan.

Penanganan Vakum: Pemuatan / Pembongkaran dan Pemosisian Kaca Apung

Penanganan vakum memainkan peran penting dalam pemuatan, pembongkaran, dan pemosisian kaca apung dalam industri manufaktur kaca. Teknologi yang efisien dan andal ini memastikan manipulasi lembaran kaca yang aman dan tepat di berbagai tahap proses produksi.

glass-processing

Selama bongkar muat, sistem penanganan vakum memberikan cengkeraman yang aman pada lembaran kaca yang besar dan halus. Cangkir hisap yang dilengkapi dengan teknologi vakum, menciptakan segel yang kuat dengan permukaan kaca, sehingga memungkinkan pemindahan lembaran secara efisien di antara stasiun pemrosesan yang berbeda. Hal ini sangat penting dalam pembuatan kaca apung, di mana sifat kaca yang rapuh menuntut penanganan yang hati-hati untuk mencegah pecah atau rusak.

Selain bongkar muat, penanganan vakum sangat penting untuk pemosisian lembaran kaca yang tepat dalam berbagai langkah produksi. Baik menyelaraskan kaca untuk pemotongan, pelapisan, atau perawatan lainnya, sistem penanganan vakum menawarkan keakuratan yang diperlukan untuk mencapai hasil yang optimal. Teknologi ini memastikan bahwa lembaran kaca dipegang dengan aman di tempatnya, sehingga memungkinkan gerakan dan penyesuaian yang terkontrol sesuai kebutuhan proses produksi.

Keserbagunaan penanganan vakum dalam pembuatan kaca apung berkontribusi pada peningkatan efisiensi, pengurangan tenaga kerja manual, dan peningkatan keselamatan. Sistem otomatis yang dilengkapi dengan teknologi vakum memungkinkan operasi yang berkelanjutan dan mulus, mengoptimalkan alur kerja produksi secara keseluruhan. Seiring kemajuan teknologi, inovasi dalam penanganan vakum terus memainkan peran penting dalam meningkatkan presisi, produktivitas, dan standar keselamatan industri manufaktur kaca.

Gelas Hisap Vakum

Dalam industri manufaktur kaca, cangkir hisap vakum adalah komponen vital, yang terintegrasi dengan mulus ke dalam sistem otomatis untuk memuat, membongkar, dan memposisikan lembaran kaca apung. Gelas hisap khusus ini memberikan pegangan yang aman dan tepat, memastikan penanganan yang halus dan pemosisian yang akurat pada permukaan kaca yang rapuh selama proses produksi. Kemampuan beradaptasi, efisiensi, dan perannya dalam mengurangi tenaga kerja manual menjadikannya alat yang sangat diperlukan dalam mencapai hasil yang optimal dan meningkatkan standar keselamatan dalam manufaktur kaca.

Disadur dari: eurotech-vacuum-technologies.com