Сложности в производстве боковых автобусных окон

Электрические автобусы, сокращение выбросов в атмосферу, передовые системы безопасности и даже автономные транспортные средства – всё это только некоторые из популярных тем минувшей выставки Busworld в Брюсселе.

За исключением лишь нескольких инноваций, новых решений остекления на выставке особо не наблюдалось. Однако были представлены некоторые интегрированные дисплеи, ламинированные светодиодные индикаторы назначения, а также низкоэмиссионные покрытия, способные снизить проникновение тепла.

Также было удивительно увидеть большое количество плоских боковых окон, все еще доминирующих на рынке. Верхние углы, состоящие из двух отдельных стеклянных панелей, не являются самым визуально привлекательным решением. Но, по словам производителей, оно по-прежнему является наиболее экономически выгодным.

Но так ли это? И с какими еще сложностями сталкиваются производители боковых транспортных окон сегодня?

Боковое окно – плоское или гнутое?

Плоское закаленное стекло по-прежнему более часто используется в городских автобусах, тогда как изогнутые окна чаще можно увидеть на междугородных рейсах. Поскольку парки городских автобусов достаточно масштабные, и количество новых автобусов на заказ довольно значительно, решающим фактором остается цена. А плоское стекло стоит дешевле, чем гнутое.

Это правда. Однако гнутое стекло имеет и другие преимущества, которые делают его таким же хорошим или даже лучшим, чем плоское стекло.

Например, гнутое стекло более прочное, чем плоское. Следовательно, оно может быть тоньше. Вместо того чтобы использовать панель в 5 миллиметров, вы могли бы выбрать 4 или даже 3 миллиметра, сэкономив от 100 до 200 кг веса транспортного средства и уменьшив его выбросы в атмосферу.

Другим преимуществом является возможность использования изоляционных стекол в боковых окнах без чрезмерного увеличения веса транспортного средства. Заменив традиционные монолитные окна изоляционными, вы можете повысить комфорт пассажиров, уменьшая проникновение тепла летом и его потери зимой.

Более того это возможность снизить расход топлива, поскольку необходимость в использовании кондиционера или обогревателя сокращается тоже.

Bus side window

Различные методы моллирования стекла

С точки зрения производства, гнутое закаленное боковое окно не сильно отличается от плоского. Необходимо лишь заменить традиционную плоскую линию закалки отсеком для закалки и моллирования, за которым будет следовать секция охлаждения. При этом, в зависимости от конфигурации, время производственного цикла и производительность могут даже не измениться.

Давайте рассмотрим основные методы моллирования доступные сегодня:

  1. Продольное моллирование (LB)
  2. Поперечное моллирование (CB)
  3. Система моллирования стекла на основе пресс-формы

Продольное моллирование (LB) 

Загиб происходит либо пока стекло целиком находится в секции моллирования, (гибкий процесс с колебаниями, который подходит для более низких мощностей) или во время перехода (непрерывный процесс, в основном используемый, когда необходима высокая пропускная способность).

Этот процесс позволяет получить более высокие оптические качества, так как стекло загибается сразу же после выхода из печи. Необходимость перегрева в этом методе отсутствует абсолютно. Таким образом, этот метод также позволяет изгибать и закалять 3-миллиметровое стекло, гарантируя хорошие оптические качества.

Кроме того, из-за монтажного направления стеклянной панели в автобусе, не видны волны от роликового конвейера, так как они горизонтальны.

Продольное моллирование в основном подходит для производства стекла с постоянным радиусом. Секция моллирования может быть либо зафиксированной (для крупносерийного производства с длинной продолжительностью перестройки печи на новый тип продукции), либо регулируемой (с короткой перенастройкой, подходящей для мелкосерийного производства).

Поперечное моллирование (CB)

В основном этот тип моллирования используется для загиба стекла с постоянным радиусом. Однако его также можно настроить на производство с нестандартным или меняющимся радиусом, что является основным преимуществом метода.

Загиб происходит только после того, как стекло полностью пропущено через секцию моллирования. Это, в свою очередь, требует перегрева, чтобы компенсировать охлаждение стекла, происходящее во время его перехода и загиба.

Этот метод также не исключает появление волнистости от роликов, особенно при обработке более тонких стекол в 3 или 4 миллиметра. Однако поскольку в данном случае волны вертикальные после установке в автобусе они хорошо видны пассажирам и прохожим.

Система моллирования на основе пресс-формы

Метод моллирования стекла на основе пресс-формы обычно используется для сложного загиба, например, для задних окон. В то же время он также может быть настроен на загиб, как с постоянным, так и с меняющимся радиусом. Загиб происходит только после того, как стекло полностью пропущено через секцию с пресс-формой. Этот процесс тоже требует перегрева стекла, чтобы компенсировать охлаждение, происходящее во время его перехода.

Метод на основе пресс-формы чаще всего имеет поперечный загиб, что ограничивает возможности моллирования с меньшими радиусами и меньших размеров.

В этом случае опять, из-за перегрева стекла, из-за тенденции к поперечному загибу, а в некоторых ситуациях также из-за направления установки стекла в автобусе, страдают оптические качества стекла. Это приводит к искажениям, которые видны пассажирам.

Side window with optical distorsions (Golden Dragon in Busworld, glass by Fuyao) 
Боковое окно с оптическими искажениями (Golden Dragon на Busworld, стекло от Fuyao).

Optically flawless side window (Irizar in Busworld, glass by Vidur.)
Оптически безупречное боковое окно (Irizar на Busworld, стекло от Vidurglass).

Сложности сегодня и в будущем

Современные технологии, а также новые требования становятся всё более актуальными, когда речь касается боковых стекол – будь они плоские или гнутые. Обусловлено это мировым стремлением к экологичности, снижению выбросов и сокращению расхода топлива.

Из-за своих очевидных преимуществ, низкоэмиссионные покрытия, например, становятся все более популярными для бокового остекления. Не допуская проникновение тепла через окно, можно уменьшить размер кондиционера, что опять-таки означает более низкий расход топлива и меньшее количество выбросов в атмосферу. Кроме того, этот тип покрытия повышает комфорт пассажиров.

Однако низкоэмиссионное покрытие не только блокирует солнечное излучение, но также и тепловое излучение печи, что значительно усложняет процесс нагрева. Исключить эту проблему можно только при помощи использования конвекционной технологии нагрева.

Кроме того, большинство современных боковых стекол имеют черные фритты по краям. Фритты же также создают проблему в процессе закалки. Если покрытия отражают излучение, то области с черной печатью поглощают его. Это предъявляет высокие требования, как к печи, так и к выбранной технологии нагрева. Но опять же, использование конвекции позволяет устранить и эту проблему. А в наиболее сложных же ситуациях может потребоваться сосредоточенная конвекция или нагрев в несколько этапов – и в нескольких секциях печи.

Встроенное вентиляционное отверстие, или так называемое стекло в стекле, является довольно распространенным сейчас. Подобное отверстие – это экономичное решение для вентиляции без использования дополнительных каркасов на корпусе. Однако такая конфигурация предъявляет строгие требования к процессу нагрева и загибу, а также ограничивает выбор метода моллирования только методом на основе роликов.

Sliding glass vent observed by process expert Mika Olan from Glaston
Эксперт по процессам Мика Олан из Glaston рассматривает раздвижное вентиляционное отверстие.

Изоляционное стекло выбирают на севере

Использование изоляционного стекла в боковых окнах уже сегодня достаточно распространено в северных странах. Однако такое стекло означает более строгие требования к форме, производственным допускам и стабильности процесса.

В то время как производители со старой технологией вынуждены справляться с жесткими допусками, соглашаясь на более низкий выход продуктов, передовые игроки поступают иначе. Регулярно инвестируя в технологии автоматизации и новое оборудование, они сохраняют свое конкурентное преимущество, максимально увеличивая производительность процесса.

Автоматизация – это ключ к достижению допусков, необходимых для производства изоляционного стекла. И этап нагрева, и загиб и охлаждение – всё влияет на форму конечного продукта. Следовательно, весь процесс должен хорошо контролироваться. Автоматизация же играет важную роль в поддержании максимальной стабильности процесса.  

Автоматическое профилирование нагрева, автоматическое регулирование нагрева роликов и автоматическая регулировка мощности вентилятора, исключающая негативных последствий от изменения температуры окружающей среды – это лишь некоторые ситуации, когда автоматизация увеличивает эффективность моллирования стекла.

Хотите узнать больше?

Подписаться на рассылку Glastory

Поделиться историей

Об авторе

Juha Karisola

Over 20 years of experience in finding solutions for glass processors in automotive, architectural and appliance sectors. Main expertise in tempering and in glass bending applications. Currently heading Glaston's Business Unit for laminating, bending & tempering technologies.