پرش به محتوا

اولین روش تولید پیوسته‌ی شیشه: فرآیند کلبرن

در قرن نوزدهم شیشه‌های تخت با استفاده از روش دمیدن دستی تولید می‌شدند که از نظر بهره‌وری و کیفیت دارای محدودیت‌هایی بود. در سال 1905، ایروینگ دبلیو کولبرن، یک ماشین‌کار ماهر، تحقیق و توسعه فرآیند کشیدن ورق پیوسته‌ی شیشه را آغاز کرد. او در سال 1907 یک کارخانه کوچک در پنسیلوانیا ساخت و در نتیجه تلاش‌های خستگی ناپذیر خود نمونه اولیه دستگاه را تولید کرد. متاسفانه شیشه برای فروش مناسب نبود.

با این وجود، کولبرن اصرار کرد و با سرمایه اندکی که باقی مانده بود به آزمایشات خود ادامه داد و در سپتامبر 1909، او اولین شیشه شیت جهان را با استفاده از فرآیند کشش ورق افقی تولید کرد. با این حال، با یک رشته مشکلات و کمبود سرمایه، نتوانست ادامه دهد.

Irving W. Colburn

در فوریه 1912، او پتنت‌های مربوط به فرآیند Colburn خود را به شرکت شیشه‌ای Toledo، وابسته به شرکت ماشین سازی بطری Owens فروخت. تولدو سرمایه گذاری بیشتری کرد و کارخانه‌ای را برای کولبرن برای کارهای آزمایشگاهی فراهم کرد.

در نهایت، با همکاری مایکل جی اوونز، آزمایش‌ها موفقیت آمیز بودند و در می 1916، این فرآیند اصلاح شد و اوونز و ادوارد دراموند لیبی شرکت شیشه‌ای لیبی اوونز را سازماندهی کردند. این شرکت کلیه حقوق ثبت اختراع ساخت ورق شیشه را از Toledo Glass خریداری کرد و در سال 1917 یک کارخانه مدرن در غرب پنسیلوانیا ساخت.

انتقال فرآیند کلبرن به ژاپن

در سال 1885، یوسابورو سوگیتا در یک خانواده فروشنده چوب و زغال سنگ در اوزاکا به دنیا آمد. خانواده سوگیتا روابط نزدیکی با خانواده سومیتومو داشتند و زغال چوب را از کارخانه معدن سوزی سومیتومو تحویل می گرفتند. سوگیتا در سال 1909 از دانشگاه شیکاگو فارغ التحصیل شد و پس از آن، در سال 1912 به شیما شوتن (تجارت فعلی شیما) پیوست. در سال 1914، سوگیتا برای مذاکره برای خرید تجهیزات تولید بطری‌های شیشه‌ای ساخته شده توسط اوونز از ایالات متحده بازدید کرد. سوگیتا به طور اتفاقی از تأسیسات شرکت تولیدو گلس بازدید کرد و دید که آنها در حال انجام آزمایشاتی برای تجاری سازی تولید شیشه ورق با استفاده از فرآیند کولبرن هستند. با دیدن این موضوع، سوگیتا به شدت به تجارت شیشه ورق علاقه مند شد.

پس از بازگشت به ژاپن، سوگیتا بی سر و صدا تصمیم گرفت تا عملیات تولیدی شرکت را از بطری‌های شیشه‌ای به شیشه ورق تغییر دهد و در سپتامبر 1917، به ایالات متحده بازگشت و در نیویورک، با یوشیتارو یاماشیتا، مدیر دفتر مرکزی سومیتومو ملاقات کرد. سوگیتا از یاماشیتا خواست تا از تمایل او برای ساخت عملیات شیشه ورق حمایت کند. یاماشیتا با سوگیتا موافقت کرد که دنبال کردن تجارت شیشه ورق به نفع کشور است. سپس سوگیتا با ادوارد دراموند لیبی (لیبی) برای به دست آوردن حقوق ثبت اختراع مذاکره کرد.

Yoshitaro Yamashita
Yoshitaro Yamashita

با این حال، مذاکرات به بن بست رسیده بود: در حالی که سوگیتا فکر می کرد هزینه ثبت اختراع در محدوده 2 میلیون ین خواهد بود، لیبی نمی‌خواست حقوق را با چیزی کمتر از 4 میلیون ین واگذار کند. پس از چندین مذاکره، سرانجام سوگیتا با لیبی به توافق رسید و در دسامبر 1917، قرارداد انتقال حق ثبت اختراع را امضا کرد.

نکات کلیدی قرارداد

سوگیتا یک شرکت جدید برای تولید و فروش شیشه های تخت تاسیس خواهد کرد.

به عنوان حق ثبت اختراع، لیبی اوونز 20000 سهم از شرکت جدید (ارزش اسمی، 1 میلیون ین، یک سوم سهام منتشر شده) و 100000 دلار دریافت کرد.
زمانی که سوگیتا قرارداد را امضا کرد، لیبی تنها چند ماه بود که محصولات شیشه‌ای تولید می کرد و سوگیتا تنها فردی در جهان بود که مجوز این پتنت را داشت.

تأسیس شرکت شیشه ورق ژاپن- آمریکا

پس از بازگشت، سوگیتا سخت کوشید تا یک شرکت جدید تأسیس کند. برای بازتاب مشارکت Libbey Owns، آن را به نام America Japan Sheet Glass Company نامیدند. مجمع عمومی افتتاحیه در 25 ژوئن 1928 برگزار شد. با این حال، موانع غیرمنتظره زیادی وجود داشت. گواهی سرمایه گذاری Libbey Owens نیاز به یک کپی اصلی از پتنت فرآیند Colburn داشت، اما به دلیل یک خطا، حق ثبت اختراع در ژاپن لغو شد. در حالی که بلافاصله درخواست دیگری برای بازگرداندن اختراع ارائه شد، مورد پذیرش قرار نگرفت و در ماه اکتبر، ثبت اختراع، هرچند بررسی نشده، به ثبت رسید. سوگیتا به ایالات متحده بازگشت، قرارداد اصلی ثبت اختراع را لغو کرد و قرارداد جدیدی را امضا کرد. پس از بازگشت، مجمع عمومی افتتاحیه در 22 نوامبر برای تأسیس شرکت شیشه ای آمریکا ژاپن برگزار شد.

نصب و راه اندازی فرآیند Colburn ، ماشین آلات و شروع تولید

همکاری شرکت ژاپنی با اوونز

شرکت جدید تصمیم گرفت یک کارخانه تولیدی در فوتاجیما، استان فوکوکا (اکنون بخشی از شهر کیتاکیوشو) بسازد و ساخت کارخانه فوتاجیما (که بعداً کارخانه واکاماتسو نامگذاری شد) در سال 1919 آغاز شد. در دسامبر، اتو سی میلر و مهندسان دیگری از ایالات متحده برای کمک به نصب و راه اندازی ماشین آلات فرآیند Colburn وارد شدند. در نیمه شب اول اکتبر 1920، فرآیند کشش شیشه آغاز شد.

قسمتی از تجهیزات مورد استفاده در روش کلبرن

میلر و دیگر مهندسان Libbey Ownes زمانی که ماشین‌های فرآیند کولبرن روشن شدند، آماده بودند و تا ساعت 1 بامداد، اولین شیشه تخت ژاپنی با استفاده از فرآیند ورق افقی روی میز صاف کردن ظاهر شد. در ابتدا لکه هایی روی سطح شیشه وجود داشت، اما با شروع طلوع خورشید، آنها توانستند شیشه ورقه ای 3 میلی متری تولید کنند، البته شفاف نبود. تا ساعت 8 صبح، آنها توانستند شیشه شفاف تولید کنند و تولید آزمایشی موفقیت آمیز بود.