اولین تلاشها برای تولید شیشه شناور
با اینکه ایده اولیه شیشه شناور به اواسط قرن نوزدهم برمیگردد، فرآیند فلوت به عنوان روشی تجاری و مقرون به صرفه در اواخر 1960 میلادی مطرح شد. بُسِمِر (Bossemer) اولین فردی بود که شکل دادن شیشهی تخت با ریختن مذاب به روی یک فلز مایع را مطرح کرد. او فلزات قلع، سرب و بیسموت را به عنوان بستر شناورسازی شیشه مطرح نمود. او همچنین برای جلوگیری از اکسیداسیون فلزات در دمای بالا وجود یک اتمسفر خاص را ضروری تشخیص داد.
لُمباردی (Lombardi) در سال 1900 میلادی روی مسئلهی ساخت صفحات دیالکتریک تخت کار میکرد که اساس کارش به این شکل بود که مایعی مثل موم یا پارفین را بر روی مایع سنگینتر دیگری مثل جیوه ریخته و به مایع سبکتر تا لخته شدن و تشکیل یک صفحهی تخت فرصت کافی میداد. فرد دیگری که روی ایدهی شناورسازی کار میکرد ویلیام هیل (William Heal) بود که در سال 1902 میلادی امتیاز رسمی در مورد ساخت شیشهی تخت از طریق ریختن مذاب روی یک فلز مایع و کشیدن مذاب روی حمام و سپس تنشزدایی در یک تونل تنشزدایی را به نام خود ثبت کرد.
همچنین در سال 1905 جزئیاتی جهت بخشبندی حمام جهت کنترل دمای مذاب توسط هیچکاک (Hitchcock) ثبت شد.
اولین تلاش عملی به منظور تولید شیشه بر روی یک فلز توسط کارخانه Greigton از مجموعه کارخانجات P.P.G در اوایل سال 1920 صورت گرفت. البته آزمایشات مربوطه به دلیل استفاده از آنتیموان به جای قلع با شکست مواجه شد. تا سال 1962 مسائل و مشکلات با ماهیت مهندسی و شیمیایی مانع پیشرفت این تکنولوژی شد. در سال 1959 پس از تلاشها و هزینههای زیاد توسط برادران پیلکینگتون این فرآیند رسما ارائه گردید که فقط قادر به تولید شیشهی ضخامت 6 میلیمتر بود.
چند سال بعد شرکت موفق به تولید شیشههایی با ضخامت پایینتر و همچنین ضخامتی بالاتر شد که امروزه دامنهی ضخامتیِ بین 3 تا 25 میلیمتر را شامل میشود. سالهای 1962 تا 1972 سالهای کمال تکنولوژی فلوت بودند به شکلی که در سال 1965 این فرآیند یک جایگزین به صرفه با شیشه پلیت و در سال 1970 یک جایگزین با شیشه ورق بود.
برای آشنایی بیشتر با صنعت شیشه شناور مقالهی صفر تا صد صنعت شیشه شناور را مطالعه کنید.
فرآیند تولید شیشه شناور به روش امروزی
پس از استخراج مواد اولیه و انتقال آن به واحد فرآوری، مواد اولیه با انجام عملیاتهای خردایش، دانهبندی و حذف ناخالصیها آماده شده و وارد بچپلنت میشوند. در بچ پلنت مواد با مقادیر متناسب به شکلی همگن و یکنواخت با هم میکس شده و بچ آماده میشود. سپس بچ وارد کوره شده و در آنجا ذوب میشود. پس از گذر از ناجیه تصفیه کوره، مذاب به حمام قلع رفته و شکلی مسطح و صیقلی به خود میگیرد.
در مرحلهی بعد شیشهی تازه شکل گرفته تنشزدایی میشود؛ به این منظور با اصول خاصی از تونلی فلزی به نام لهر میگذرد و در نهایت به قسمت برشزنی و اسنپینگ میرسد. در این قسمت شیشه به ابعاد مورد نظر برش زده میشود و در نهایت برداشت شده و آمادهی ارسال به بازار مقصد خود میشود.
تنها تفاوت فرآیند تولید شیشه فلوت با فرآیندهای قدیمیتر وجود حمام قلع بین کوره و لهر یا تونل تنشزدایی است. به همین دلیل طول واحد فلوت از سایر انواع واحدهای تولید شیشه بیشتر است.
در کارخانهی تولید شیشه شناور مذاب شیشه از کوره با عبور از یک دیوارهی معلق به نام توییل (Tweel) میگذرد تا به آجر لیپ برسد. این آجر که با یک زاویهی خاص طراحی شده باعث میشود که مذاب به شکل بهینه بر روی قلع بخش شود. مذاب که در هنگام ورود به حمام قلع دمایی برابر با 1050 درجه سانتیگراد دارد بر روی قلع شناور شده و فرصت این را پیدا میکند که کاملا مسطح شود.
سطح زیرین قلع نیز با تماس با قلع زیرین کاملا صاف میشود. اولین غلطکهای لهر شیشه را از حمام قلع بلند میکنند و با پایین آوردن آهستهی دما از آن تشزدایی میکنند. سرعت غلطکهای لهر است که ضخامت شیشه را تعیین میکند.
برای آشنایی بیشتر با حمام قلع پستهای مربوط به حمام قلع، به خصوص مجموعه پستهای حمام قلع در شیشه فلوت را مطالعه کنید.