В этой статье:
Для открытия стекольного бизнеса нужны внушительные инвестиции и массовые объемы заказов (недаром в России насчитывается не более 2 десятков заводов, производящих плоское стекло). Но есть и альтернативный вариант с весьма очевидной и востребованной сферой сбыта – производство стеклопакетов для деревянных и металлопластиковых окон.
Выбор направления бизнеса
Большинство предприятий по производству окон принадлежат к малому бизнесу, ограничиваясь сборкой и установкой готовых изделий. И хотя логика подсказывает, что наличие собственной стекольной линии позволит значительно снизить себестоимость окон, производители, в большинстве случаев, все равно предпочитают покупать готовые стеклопакеты. Почему? Все зависит от объемов производства.
Варианты организации производства стеклопакетов :
- Ручная сборка (до 50 стеклопакетов/день)
- Автоматизированная или полуавтоматизированная технологическая линия (100-1500 стеклопакетов/день).
Себестоимость изготовленного вручную и покупного стеклопакета практически одинакова, ведь при ручной технологии приходится использовать дорогостоящее сырье. А при работе автоматизированной линии «ручные» материалы заменяются профессиональными, более дешевыми аналогами для серийного производства — например, вместо бутилового шнура используется жидкий бутил.
Поэтому ручная сборка стеклопакетов чаще всего становится «резервным» вариантом для предотвращения срыва крупных заказов из-за высокой (обычно, сезонной) загруженности поставщика, частых нарушений сроков поставки. Либо когда заказы не отличаются регулярностью и большими объемами, а поставщик стеклопакетов находится территориально далеко.
Автоматизированная линия (полностью или частично), как подтверждает практический опыт, будет уместна при налаженном сбыте продукции не менее 1000м 2 /месяц.
Юридическая регистрация
Организационную форму будущего бизнеса следует выбирать с оглядкой на партнеров-покупателей. Основной рынок сбыта стеклопакетов – фирмы по производству и установке окон, которые могут быть как юридическими, так и физическими лицами. С точки зрения оптимизации затрат, выгоднее всего зарегистрировать ИП – и налогообложение меньше, и бухгалтерия проще.
Для производства стеклопакетов указывают следующий ОКВЭД:
- 26.12 Формование и обработка листового стекла.
- Если планируется не только производство для собственных нужд, а и продажа сторонним организациям, необходимо добавить: 51.53.23 Оптовая торговля материалами для остекления;
- 52.46.3 Розничная торговля материалами для остекления.
Стеклопакеты подлежат обязательной сертификации, готовая продукция должна соответствовать:
- ГОСТ Р 54175-2010 (взамен ГОСТ 24866-99) — Стеклопакеты клееные строительного назначения. Технические условия;
- ГОСТ Р 54174-2010 — Стеклопакеты клееные. Правила и методы обеспечения качества продукции;
- ГОСТ Р 54173-2010 — Стеклопакеты клееные. Методы определения физических характеристик герметизирующих слоев;
- ГОСТ Р 54172-2010 — Стеклопакеты клееные. Метод оценки долговечности.
Необходимо учесть, что сертификация занимает около 3-х месяцев (столько занимают испытания на долговечность). Для прохождения «процедуры» нужно предоставить санитарно-эпидемиологические заключения на герметики и абсорбент, технический регламент производства, справки о прохождении персоналом обучения, сертификаты на оборудование, образцы нанесения маркировки.
Сырье и материалы, используемые в производстве стеклопакетов
Стандартное сырье для изготовления стеклопакетов – листы стекла длиной до 3м и весом около 90 кг. Помимо листового, в производстве стеклопакетов используется узорчатое, армированное, ударостойкое, огнестойкое, окрашенное и другие виды стекол.
- ГОСТ 111-2001 Стекло листовое. Технические условия.
- ГОСТ Р 54171-2010 Стекло многослойное. Технические условия.
- ГОСТ Р 54169-2010 Стекло листовое, окрашенное в массе. Общие технические условия.
- ГОСТ Р 54170-2010 Стекло листовое бесцветное. Технические условия.
- ГОСТ Р 54162-2010 Стекло закаленное. Технические условия.
«Наполнители» стеклопакета:
1) Дистанционная рамка – полая алюминиевая, металлопластиковая, стеклопластиковая или стальная оцинкованная планка, которая предназначена для соблюдения одинакового расстояния между стеклами. От ширины дистанционной рамки зависит расстояние между стеклами – согласно ГОСТу Р 54175-2010, этот показатель должен быть в пределах 8-36мм.
В зависимости от технологии изготовления, дистанционные рамки могут быть выполнены методом гнутья и замкнуты на одном соединителе, либо собраны из четырех прямолинейных отрезов, скрепленных 4-мя соединительными уголками;
2) Уголки – элементы из пластика, стали или литого цинка для крепления прямолинейных отрезов рамки. Выбор материала для уголка не принципиален – главное, чтобы он обеспечивал механическую стабильность конструкции рамки;
3) Молекулярное сито – абсорбирующий материал, впитывающий излишек влаги внутри стеклопакета;
4) Различные герметики для первичной и вторичной герметизации, которые должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 54173-2010 «Стеклопакеты клееные. Методы определения физических характеристик герметизирующих слоев».
Для придания окнам эксклюзивности, а фасаду здания – индивидуальности, используют различные напыления и тонировки для стекол. Но наиболее популярное сегодня решение — декоративные рамки, помещенные внутрь стеклопакета, которые могут иметь форму крестообразного переплета (по типу французских окон) или изображать более сложную фигуру (двойной круг, многоугольник, арку).
Необходимо учитывать, что стеклопакеты относятся к продукции с длинным гарантийным обслуживанием (от 5 лет). В случаях обнаружения брака, стеклопакет придется заменить.
Технологический процесс производства стеклопакетов
1. Раскрой
Листовое полотно стекла помещается на раскроечный стол, где его разрезают по заданным параметрам на заготовки для будущего стеклопакета. В зависимости от технологического оснащения производства, раскрой может производиться вручную острым твердосплавным резцом, либо автоматизировано. Естественно, при работе автомата точность реза намного лучше, а продуктивность — выше.
2. Мойка
Разрезанные заготовки складываются на специальную наклонную подставку и очищаются с помощью распылителя с жидкостью для чистки стекла или обычной водой. После промывки окно должно быть насухо вытерто тканью из хлопка/замши или просушено теплым воздухом. Это обязательное условие для качественного сцепления герметика – на влажной и недостаточно чистой поверхности герметизация будет неполной, и в местах загрязнения влага может проникать внутрь стеклопакета.
Процесс можно ускорить использованием машины для мойки, в которой все процессы очистки и сушки выполняются автоматизировано, с помощью воды и сжатого воздуха.
3. Подготовка дистанционной рамки
Чтобы сформировать однокамерный стеклопакет, нужны два стекла и дистанционная рамка, помещенная между ними. К чистоте планки-спейсера предъявляются те же требования, что и для стекол. То есть, она должна пройти предварительную очистку от грязи, коррозийных веществ и возможной влаги (обычно, процесс выполняется одновременно с мойкой стекол).
По стандартной технологии, планку нарезают на отрезы необходимой длины, учитывая, что периметр стекла будет всегда больше периметра рамки. Эти отрезы крепятся уголками и заполняются абсорбентом. По технологии «теплый край» используется гибкая рамка-спейсер, которая не требует предварительных манипуляций с разрезанием.
4. Внутренняя герметизация
Для крепления к стеклам, дистанционная планка с двух сторон покрывается внутренним герметиком – бутиловой лентой (крепится вручную) или расплавленным бутилом, который наносится при помощи экструдера . По стандарту, глубина первичного слоя герметика не должна быть меньше 4 мм, а общий показатель глубины герметизирующего покрытия – от 9 мм. Эти параметры устанавливаются технологической документацией и зависят от вида применяемого герметика.
Использование бутилового экструдера обеспечивает не только быстроту, а и высокую прочность внутренней герметизации, поскольку перед нанесением на рамку бутил нагревается до 120-160С, что создает оптимальные условия для «схватываемости» герметика.
В планке проделывается два отверстия с заглушкой. Одно — для закачивания газа, второе – для выхода воздуха.
5. Формирование стеклопакета
Второе стекло «накрывает» рамку, стеклопакет образует единую конструкцию, которая отправляется на пресс для склейки. Это может быть ручной пресс, нажим которого регулируется клапанами, или пневматический, с роликовой подачей.
Производство двух-, трехкамерных стеклопакетов происходит по такому же алгоритму – ко второму стеклу снова крепится планка, герметизируется и накрывается третьим стеклом. Процесс повторяется в зависимости от конструктивного вида окна.
6. Наполнение газом
Через специально оставленное отверстие, стеклопакет наполняется изнутри газом (углекислым, ксеноном, аргоном или различными смесями). На этом этапе важно регулировать скорость подачи — если напор будет высоким, то воздух изнутри стеклопакета не выйдет через второе отверстие, а смешается с газом.
7. Внешняя герметизация
Готовый стеклопакет обрабатывают силиконом или полиуретановым герметиком. Самый простой способ нанесения герметика – смешивающее устройство с картриджами. Минимальная толщина внешнего герметика для конструкций, заполненных аргоном – 5 мм, сухим воздухом – 3 мм.
8. Упаковка готовой продукции
Готовые стеклопакеты вертикально устанавливаются на подставках с наклоном в 5-7 градусов к вертикали для предупреждения опрокидывания. Такое положение необходимо, чтобы предотвратить дальнейшее прессование бутила. Если хранить стеклопакет в горизонтальном положении, высока вероятность сжатия бутила и потере качеств герметизации.
Между стеклопакетами помещают пробковые/полимерные прокладки для защиты поверхности от повреждений при перевозке или хранения. После полной полимеризации (3-12 часов – зависит от температуры в цехе и свойств герметика), продукция готова к отправке.
Согласно ГОСТу Р 54175-2010, каждый стеклопакет должен быть маркирован. Маркировка наносится на стекло в нижнем углу слева либо на дистанционную рамку и содержит товарный знак/наименование производителя, дату изготовления, формулу стеклопакета.
Бизнес план предприятия по производству стеклопакетов
1. Помещение
Для открытия производственного цеха было арендовано помещение, площадью 300м 2 . Цена аренды в месяц – 120 руб/м 2 .
Помещение отвечает всем требованиям, предъявляемым ГОСТ Р 54175-2010 для цеха по производству стеклопакетов:
- разделено на склад расходных материалов, готовой продукции и цех, где размещено оборудование;
- соблюден температурный режим +16 — +24С;
- уровень влажности не превышает 50%;
- имеет водоподключение и отопление;
- соответствует нормам пожарной безопасности по ГОСТу 12.1.004-91 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования».Дополнительно установлены источники освещения на участке мойки стекол и над раскроечным столом.
2. Форма организации
Так как основные покупатели – ИП по производству окон-ПВХ, было решено оформлять бизнес как ИП на УСН 6%.
3. Капитальные инвестиции
Закуплено оборудование – технологическая линия производства Fimtec (Германия), производительностью до 350 стеклопакетов/смена.
Комплектация:
- раскроечный комплект (узел для прямолинейного кроя +стол 2,3*3,3м) – 400 000 руб;
- машина для мойки – 978 000 руб;
- фильтр для очистки воды – 95 000 руб;
- полуавтоматическая монтажная линия с роликовым прессом – 1 025 800 руб;
- пила для реза дистанционной рамки – 135 500 руб;
- аппарат для наполнения абсорбентом рамки – 44 000 руб;
- ручной гибочный агрегат для округления рамки – 46 650 руб;
- бутиловый экструдер – 767 800 руб;
- стол для запечатывания стеклопакетов (вращающийся) – 147 160 руб;
- осушитель сжатого воздуха – 67 400 руб;
- пневмокомплект – 44 000 руб;
- малый пакет инструментов (рейсшина для стекла, линейка с присосками, ручной стеклорез, уголок, циркуль до 2000мм, присоска с 2-мя головками) – 30 000 руб.
- Итого: 3 781 310 руб.
4. Персонал
Для обслуживания линии планируется нанять технолога и 5 разнорабочих. Фонд оплаты труда составит 75 000 руб/месяц.
5. Производительность цеха и прибыль
Планируется работа в одну 8-ми часовую смену, с нормой выпуска в 50м 2 .
Итого за месяц: 50м 2 * 22 раб.смены = 1100м 2 .
Продажная стоимость готовой продукции – 1350 руб/м 2
Прибыль: 1350 руб/м 2 * 1100м 2 = 1 485 000 руб/месяц.
6. Расчет материальных затрат
- Для производства 1м 2 однокамерного стеклопакета понадобится:- стекло листовое толщиной 4 мм – 2,5м 2 * 320 руб/м 2 = 800 руб;
- дистанционная рамка алюминиевая PROFIL GLAS, 11,5 мм – 4 м.п. * 7,61/1 м.п. = 30,44 руб;
- пластиковые уголки 4 шт. * 23,81/ 100 шт. = 0,95 руб;
- бутил Fenzi – 20 гр. * 214,71/1 кг. = 4,30 руб;
- вторичный герметик – 228 мл. * 210,3/л = 47,95 руб;
- молекулярное сито – 160 гр. * 65,80/1 кг. = 10,53 руб.
Итого: 894,17 руб.
Себестоимость окна зависит не только от его размеров, а и от ширины дистанционной рамки
Материальные затраты составят: 1100 м 2 /месяц * 894,17 руб = 983 587 руб/месяц.
7. Производственные затраты
- аренда – 36000 руб/месяц;
- ФОТ – 75 000 руб/месяц;
- социальные отчисления (37,5%) – 28 125 руб/месяц;
- электроэнергия 85 кВт/день * 22 раб.смены * 3 руб = 5 610 руб/месяц;
- УСН (налог на прибыль) — 89 100 руб/месяц;
- аренда автомобиля «Газель» с установкой типа «пирамида» и услуги водителя – 6 000 руб/месяц;
- материальные затраты – 983 587 руб/месяц.
Итого: 1 223 422 руб/месяц.
8. Оценка финансовых результатов
Чистая прибыль: 1 485 000 — 1 223 422 = 261 578 руб/месяц.
Рентабельность производства: (261 578 руб: (983 587 руб/месяц * 12 месяцев)) * 100% = 22%.
Окупаемость первоначальных вложений: 3 781 310 руб: 261 578 руб/месяц = 1 год 3 месяца.
Чтобы современные окна имели отличные характеристики, производство стеклопакетов должно выполняться в строгом соответствии с технологическими стандартами. Основное требование к этим изделиям – абсолютная герметичность. Однако помимо этого существует еще ряд не мене важных критериев – стабильность форм, заявленная производителем звуко- и теплоизоляция, а также отсутствие конденсата на внутренней стороне стекол. Такого результата можно добиться только в том случае, если выполнять все нормативы в процессе производства.
Нюансы терминологии
Технология изготовления стеклопакетов для окон из пластика, евробруса и алюминия одинаковая. Вследствие этого не существует отдельное производство деревянных стеклопакетов и других их видов. К тому же в самом этом термине содержится смысловая ошибка, которая может ввести в заблуждение. Ведь ни в каком в стеклопакете нет деревянных деталей, а речь в данном случае идет об изготовлении стеклопакетов для деревянных окон.Для производства этих элементов оконных конструкций используются:
- различные виды стекла;
- металлические или пластиковые дистанционные рамки;
- герметики;
- инертный газ;
- поглотитель влаги;
- декоративные элементы – фьюзинг, полимеры, бевели и протяжки;
- энергосберегающие и звукоизоляционные покрытия.
Для изготовления стеклопакетов с подогревом используются дополнительные материалы и специальные технологии. Подробнее об этом читайте на ОкнаТрейд.
Этапы изготовления стеклопакетов
Благодаря автоматизации некоторых стадий этого процесса удалось добиться более высокого качества и сократить сроки изготовления стеклопакетов. Вся производственная процедура состоит из 7 этапов:- раскрой стекла;
- резка спейсеров – дистанционных рамок;
- мойка стекла;
- нанесение герметика;
- шлифовка краев стекла;
- первичная сборка;
- завершающая герметизация.
Резка стекла
Одна из основных и самых важных процедур – резка стекла. Причем в этом процессе значение имеет не только точность, но и сохранение структуры раскраиваемого материала, а также обеспечение ровных краев разлома. Дело в том, что в процессе резки на стекле образуются микротрещины, которые имеют способность довольно быстро «самозалечиваться». В результате такой особенности, если замешкаться, можно допустить брак, поэтому при качественном раскрое разлом должен выполняться сразу же после разреза.Сегодня этот процесс полностью автоматизирован, поэтому производителям стеклопакетов удалось повысить качество. Резка осуществляется на специальных форматно-раскроечных станках с ЧПУ и специальными воздушными подушками для листов стекла. Кроме того, для предотвращения сколов линия реза сразу же автоматически обрабатывается смазывающей жидкостью с низкой вязкостью. Благодаря этому существенно замедляется процесс «самозалечивания» стекла, и удается добиться идеально ровных разломов без сколов.
Подготовка дистанционных рамок
Одновременно с процессом резки стекла осуществляется подготовка , о видах которых можно узнать в обзоре на ОкнаТрейд. Поскольку дистанционные рамки изготавливаются путем предварительной резки профилей и последующей их сборки в цельный каркас или при помощи гибки, подготовительная процедура может отличаться в зависимости от выбора дистанционного профиля. В ходе сборки во внутренние полости спейсеров засыпается молекулярное сито – специальные поглощающие гранулы. К этому материалу предъявляется ряд требований:- способность впитывать исключительно влагу и инертность к другим содержащимся в воздухе веществам;
- подходящий диаметр гранул, который не позволит им высыпаться из отверстий в дистанционной рамке.
Изготовление стеклопакетов на этом этапе выполняется с тем учетом, чтобы стекла не запотевали изнутри в процессе эксплуатации окон. В процессе этого мероприятия важно правильно определить «точку росы», благодаря чему будет подобрано правильное количество поглотителя влаги.
При заказе стеклопакетов рекомендуется отдавать предпочтение моделям, изготовленным из дистанционных рамок с терморазрывом. Использование таких спейсеров позволяет устранить «мостики холода» в этой зоне оконной конструкции.
Мойка стекол
Мойка уже раскроенных стекол выполняется в специальной камере с применением деминерализованной воды. Вся процедура выполняется без применения моющих средств. Все загрязнения с поверхности стекла удаляются при помощи специальных щеток, имеющих ворс со строго определенной жесткость. Такая технология позволяет качественно очистить все поверхности и не поцарапать при этом стекло.
Нанесение герметика
Эта кажущаяся простой процедура имеет принципиальное значение – если нарушить технологию ее выполнения, существует высокий риск разгерметизации стеклопакета. Составы на основе бутилов наносятся на поверхность спейсеров автоматическим или ручным способами. При этом второй вариант допускается только в том случае, когда производство стеклопакетов не носит массовый характер. В процессе нанесения принципиально важно, чтобы слой герметика был везде равномерным и составлял 3 мм.Шлифовка стекол
Перед выполнением непосредственного монтажа, чтобы снизить вероятность разрушения только что собранной конструкции, выполняется шлифовка стекол по периметру. Это мероприятие позволяет улучшить адгезию и обеспечивает страховку на то время, которое требуется для застывания герметика.
Первичная сборка
На этом этапе стекла соединяются с дистанционными рамками, на которые предварительно был нанесен герметик. Очень важно, чтобы связующий состав после сборки имел исключительно черный цвет. Ведь наличие белых пятен на герметике означает то, что его касались руками или стекло плохо помыли. Это негативно сказывается на качестве соединительного шва. Во избежание подобных ситуаций рабочие работают в перчатках и следят за чистотой стекол. После сборки конструкции укладывают под специальный пресс, где под давлением бутиловое покрытие проникает в структуру силикатной массы и обеспечивает надежное соединение.Стеклопакеты с белыми пятнами в местах склеивания стекол и дистанционных рамок не пригодны для установки и эксплуатации. Использование таких изделий может привести к быстрому снижению энергоэффективности окон и уровня шумопоглощения.
Завершающая стадия
Изготовление стеклопакетов для окон заканчивается этапом нанесения на боковые части конструкции второго слоя герметика. Процедура выполняется в температурном диапазоне 16-25°C при влажности воздуха не выше 50%. В качестве вторичного слоя могут быть использованы тиоколовые, силиконовые или полиуретановые герметики. Благодаря этому этапу обеспечивается сохранность первичной геометрии стеклопакетов в течение всего их гарантийного срока эксплуатации.
Как сделать стеклопакет своими руками? В настоящее время в строительстве очень популярна установка пластиковых окон. Они отличаются высокой герметичностью, прочностью, длительным сроком эксплуатации. Стеклопакеты надежно защищают помещение от проникновения холода и шума.
Изготовление стеклопакета своими руками
Можно изготовить пакет самостоятельно в домашней мастерской при отсутствии специального промышленного оборудования. Надо очень тщательно герметизировать стеклопакет и все работы выполнять с предельной аккуратностью.
Материалы и инструменты:
- стекла;
- стеклорез;
- роликовый быстрорез;
- стеклоочиститель;
- металлический профиль;
- соединительные уголки;
- осушитель;
- герметик.
Прежде всего необходимо нарезать стекла соответствующих размеров. Для этой цели в домашней мастерской должен быть большой прочный стол, имеющий ровное покрытие. Нужно застелить стол плотной тканью.
Надо купить хороший стеклорез. Заранее надо подготовить большую линейку длиной 1,5 м. Стекла больших размеров вырезают при помощи роликового быстрореза. Для изготовления конструкции используют стекла толщиной 4 мм. Размеры их зависят от величины оконного проема.
После подготовки необходимых инструментов и материалов начинают резку стекол. После нарезки стекол их необходимо помыть и почистить. Для очистки стекла применяют жидкий стеклоочиститель.
Стекла должны быть идеально чистыми и прозрачными.
Затем изготавливают дистанционные рамки. Для этого нужно вырезать специальный металлический профиль необходимых размеров.
Заготовленный профиль сгибают под прямым углом при помощи соединительных уголков. Таким образом получают рамку.
До сгибания профиля его предварительно заполняют осушителем. Для этого в один его конец устанавливают уголок. Через отверстие в другом конце насыпают осушитель, имеющий гранулированную форму.
При этом профиль наполняют осушителем так, чтобы его 1/4 часть была не заполненной. Затем его свободный конец закрывают уголком. На соединительный уголок нужно установить следующий участок профиля и заполнить его аналогичным образом.
Таким способом собирают дистанционную рамку. Затем создают еще одну такую же рамку, так как в результате должен получиться двухкамерный стеклопакет.
Потом надо перенести чистое стекло на стол. При этом нужно быть очень аккуратным, чтобы его не испачкать. После этого нужно снять с торцовой стороны дистанционной рамки защитную пленку, закрывающую нанесенный на профиль специальный слой с бутилом.
Такой слой делают на производстве, он наносится на обе стороны профиля. Затем на рамке снимают защитную пленку с верхней поверхности.Потом нужно положить на рамку второе стекло, которое должно находиться на одном уровне с первым.
Далее вышеописанную процедуру выполняют для следующей рамки. После этого необходимо обжать пакет для того, чтобы бутил плотно соединился со стеклом. На этом первый этап герметизации стеклопакета заканчивается.
После этого заполняют внешний торец пакета герметиком из полиуретана и полисульфида. Для этого применяют специальный шпатель. После этого надо подождать 12 часов, пока высохнет герметик. После застывания герметик должен стать похожим на резину. Затем шлифуют неровности. Стеклопакет готов.
Стеклопакеты давно вошли в нашу жизнь как более совершенные, универсальные и надежные заполнения окон и дверей.Качество стеклопакета, в первую очередь, зависит от соблюдения технологии и требований к процессу производства стеклопакетов.
Несоблюдение требований при производстве стеклопакетов влечет за собой нарушение характеристик готового изделия, и, как следствие, – отсутствие возможности инженерно-конструкторского решения всего проекта.
За последние десятилетия технология производства стеклопакетов значительно продвинулась в направлении автоматизации, когда на линии, выпускающей до нескольких тысяч квадратных метов готовой продукции в смену, работают всего два человека - грузчик, подающий подготовленное стекло, и грузчик, выгружающий готовый стеклопакет (есть производства без присутствия человека).
На всех современных автоматизированных линиях по производству стеклопакетов может быть выделено несколько участков, соответствующих различным стадиям технологического процесса.
Изготовление стеклопакетов это многогранное и сложное дело, как и любой производственный процесс, условно его можно разделить на несколько этапов:
На первом этапе после обработки и подготовки заказа в производство, на соответствующем участке происходит резка стекла по заданным типам и размерам.
Резка стекла происходит при помощи современных столов и линий раскроя. Это высокотехнологичные устройства, в которых перемещение резца управляется компьютером по программе, задаваемой оператором с клавиатуры. Все столы снабжены специальной программой оптимизации раскроя, позволяющие снизить отходы до 5 % и ниже. Перемещение стекла по поверхности стола производится на воздушной подушке, создаваемой с помощью большого числа отверстий по поверхности стола. Ломка стекла после надреза осуществляется специальными пневматическими планками разлома, поднимающимися из поверхности стола.
Параллельно с этим идет подготовка дистанционной рамки, для резки дистанционной рамки на соответствующие размеры, и применяется следующее оборудование:
Внутрь рамки засыпается молекулярное сито, необходимое для поглощения влаги из межстекольного пространства стеклопакета, для этой операции применяется оборудование для засыпки:
За счет этого устраняется возможность выпадения конденсата между стеклами при дальнейшей эксплуатации изделия. Появление конденсата на поверхности стёкол внутри стеклопакета свидетельствует о грубых нарушениях, допущенных при его производстве - неполной герметизации или отсутствии осушителя. Согласно п. 4.2.3. ГОСТ 24866-99, при изготовлении стеклопакетов в качестве влагопоглотителя применяют синтетический гранулированный цеолит (молекулярное сито) или технический селикагель, которым заполняют полости дистанционных рамок. В правильно изготовленном стеклопакете выпадение конденсата в межстскольном пространстве наступает при некоторой критической температуре, называемой «точкой росы». Согласно определениям ГОСТ 30779-2001 «Стеклопакеты строительного назначения. Метод определения сопротивления атмосферным воздействиям и оценки долговечности», точка росы стеклопакета - «температура воздуха (или газа) в стеклопакете, при которой находящийся в нём водяной пар достигает состояния насыщения и выпадает на внутренней поверхности стекол в виде конденсата».
Реально определение ГОСТ отражает температуру наружного воздуха, при которой происходит выпадение конденсата в межстекольном пространстве без разгерметизации стеклопакета. Для большинства стеклопакетов эта температура составляет - 45 °С, для стеклопакетов морозостойкого исполнения -55 °С. Появление конденсата на поверхности стёкол внутри стеклопакета в процессе эксплуатации при более высоких температурах свидетельствует о грубых нарушениях, допущенных при его производстве - неполной герметизации или отсутствии осушителя.
Объём заполнения спейсера и порядок их контроля устанавливают в технической документации в зависимости от размеров стеклопакета и используемых герметиков, но не менее 50 % объёма рамки.
Согласно разделу 4.2.2 ГОСТ 24866-99, для изготовления дистанционных рамок применяют ленту или готовые профили из алюминиевых или стальных нержавеющих сплавов. Для повышения теплотехнических качеств стеклопакета рекомендуется применять рамки с терморазрывом.
Также, производителями стеклопакетов нередко применяются различные виды рамки, помимо стандартного производства, с применением алюминиевой, стальной или пластиковой дистанционной рамкой, также производители применяют распорно-герметизирующую лента, Super spacer и TPS метод.
Распорно-герметизирующая лента предназначена для герметизации стекол. Технология его действия является многослойной. Прежде всего, система включает в себя 6 компонентов, образующих сложную структуру. В состав многослойной системы входят: клеящий слой, позволяющий скрепить стекла, и покрытие с абсорбирующими свойствами, поглощающее влагу. Это один из самых дешевых и ненадежных способов производства стеклопакетов.
Super Spacer – представляет собой заполненную осушителем ленту из спрессованной, термореактивной полимерной структурированной силиконовой пены. Принимая во внимание возможные потери тепла, конденсацию и обмерзание, кромка стеклопакета является наиболее уязвимой частью стекла. Super Spacer не содержит металлов и имеет самый высокий термический КПД среди доступных на сегодняшний день дистанционных рамок. Данный вид рамки используется редко, ввиду того что имеет особые условия хранения и требует специального оборудования.
TPS метод является более гибкой, полностью автоматизированной и высокоэффективной технологической системой. В конструкции нового стеклопакета исключены металлические дистанционные рамки. Вместо них используется бутиловая полимерная матрица с низкой теплопроводностью. Применение ТПС (термопластичной рамки) снижает потери тепла по краю стеклопакета и препятствует образованию конденсата в краевой области окна. Данный вид рамки используется на автоматизированных линиях с использованием ЧПУ роботов, работающих по специальной компьютерной программе.
На втором этапе на торцевую поверхность дистанционной рамки, после ее соединения, наносится первый герметизирующий слой (бутил), эта операция выполняется на станках предназначенных для первичной герметизации шириной приблизительно 3-4 мм методом экструзии при температуре 120-140 °С.
Наносится неотверждающийся эласто пластичный герметик первого герметизирующего слоя. Согласно п. 4.2.4 ГОСТ 24866-99, в качестве герметиков первого слоя применяют полиизобутиленовые герметики (бутилы). К качеству этого слоя предъявляются повышенные требования. Он должен быть равномерным, без разрывов, шириной не менее 3 мм, особенно в угловых местах и местах соединения. Дополнительно в углах наносится герметик вдоль соединительной щели.
На третьем этапе производится автоматическая мойка стекла. Мойка является ответственной операцией, в значительной степени определяющей долговечность стеклопакета, хорошая герметизация которого основана на идеальной адгезии герметика к стеклу. Не рекомендуется ручная мойка (протирка) стекла, особенно с применением моющих средств. После ручной мойки на поверхности стекла остается плёнка жира или других веществ, невидимая глазом, но приводящая к отслаиванию герметика и, соответственно, разгерметизации стеклопакета.
После данных операций осуществляется предварительная сборка стеклопакета: соединение стекол и дистанционной рамки. При изготовлении энергосберегающих стеклопакетов с так называемым «мягким» покрытием, которое значительно увеличивают энергосберегающие характеристики изделия и повышают его светопропускание, за счет нанесенного слоя серебра. Обработка i-стекла требует особого оборудования и технологии, поскольку низкоэмиссионное покрытие весьма нестойко к внешним воздействиям. Поэтому при сборке «мягкое» покрытие должно быть обращено внутрь межстекольного пространства, а непосредственно перед соединением с дистанционной рамкой кромка стекла должна быть очищена по всему периметру. Именно для этого, на столах раскроя стекла применяются специальные приспособления, шлифующие низкоэмиссионный слой.
На завершающей стадии при изготовлении стеклопакета является нанесение герметика на торцевую часть изделия для придания большей герметичности и жесткости, для данной операции применяется оборудование для вторичной герметизации стеклопакета:
Согласно п. 4.2.4 ГОСТ 24866-99, для второго герметизирующего слоя применяют полисульфидные (тиоколовые), полиуретановые или силиконовые герметики. Основное назначение второго герметизирующего слоя заключается в удержании геометрии стеклопакета. Согласно п. 8.3 ГОСТ 24866-99, при изготовлении стеклопакетов, температура воздуха в помещении должна быть 16-24 °С, а относительная влажность - не выше 50 %.
В результате процесса производства стеклопакетов мы имеем возможность ограничить уровень шума в наших квартирах, снизить проникновение тепла в помещение или, наоборот, его улетучивание, добавить интерьеру изысканности, утонченности и эксклюзивности. Для всего этого существует огромное разнообразие стеклопакетов, различающихся как по техническим характеристикам, так и по дизайн исполнению.
Стеклопакет – герметичное соединение двух или более листов стекла в единую конструкцию. Только герметичное соединение позволяет осуществить основной принцип термоизоляции – постоянно сохранять внутри стеклопакета сухой воздух или другой газ, например, аргон, которые являются лучшими термоизоляционными материалами. Если стеклопакет не герметичен, то в него попадает влага, постоянно присутствующая в воздухе, и сопротивление теплопередачи такого, уже не герметичного стеклопакета не будет отличаться от обычного остекления. В этом случае затраты на изготовление стеклопакета напрасны, т.к. купить и установить два стекла стоит гораздо дешевле.
Ниже дается описание основных аспектов технологии изготовления стеклопакетов и возможного оборудования для их производства, при этом учитываются следующие типы производства: Небольшое цеховое производство - производительность до 50 стеклопакетов в день; Промышленное производство - производительность до 300…400 стеклопакетов в день; Полностью автоматическое промышленное производство - производительность 400…900 стеклопакетов в день.
Основные применяемые продукты, а именно, стекло, дистанционная рамка, абсорбент (молекулярное сито) и герметики – более или менее одинаковы для всех типов производства. Технологии процесса, однако, отличаются, в зависимости от типа производства.
Тип производства, требующий меньших капитальных затрат на оборудование, это цеховое предприятие. Максимальная производительность такого предприятия не превышает пятидесяти стеклопакетов в день, при условии, что соблюдается технология изготовления стеклопакета.
Производство начинается с порезки стекла, которая выполняется вручную на обычном столе порезки. Вслед за этим, стекло разламывается и складывается на подставку (пирамиду). На следующем этапе стекло будет очищаться с использованием распылителя для чистки стекла или просто водой. В любом случае, стекло следует вытереть насухо тканью из хлопка или замшей. Рекомендуется удалять частицы пыли со стекла с помощью сжатого воздуха. Любой герметик «схватывается» только с чистыми и сухими поверхностями. Если эти условия не будут выдержаны, то в месте загрязнения герметизация будет недостаточной, и влага будет проникать во внутреннюю полость стеклопакета.
Одинаковое расстояние между стеклами (дистанцию) в стеклопакете выдерживают, используя полые алюминиевые или оцинкованные стальные рамки. Прямолинейные отрезки рамки скрепляется уголками. Уголки изготавливаются из пластика, литого цинка или стали. Материал уголка, при его выборе не является принципиальным. Самым важным фактором является механическая стабильность рамки. Что касается чистоты рамки, то к ней предъявляются те же требования, что и к стеклу: поверхности должны быть очищены от грязи, влаги и коррозийных веществ.
Подготовка дистанционных рамок может происходить одновременно с мойкой стекла. Алюминиевая дистанция должна быть порезана до необходимой длины. Нужно учесть, что периметр рамки всегда меньше периметра порезанного стекла.
С одной стороны в порезанную дистанцию вставляются уголки. Подготовленные таким образом дистанции теперь можно наполнить абсорбентом, предпочтительно с помощью воронки. Наполненные абсорбентом дистанционные профили собираются в рамку.
Затем рамка с двух сторон покрываются первым (внутренним) герметиком - бутилом. Это может быть бутиловая лента, наносимая на рамку вручную. Но лучше, если бутил наносится с помощью экструдера.
В этом случае бутил перед нанесением на дистанционную рамку нагревается до температуры 115…140°С, а это облегчает адгезию или «схватываемость» герметика с дистанционной рамкой.
Использование бутилового экструдера увеличивает скорость нанесения бутила на рамку, но требует дополнительных капитальных затрат. Экструдирование или нанесения бутила на рамку происходит следующим образом: после нагрева бутила до температуры, которая, согласно его типу, колеблется от 115°С до 140°С, бутил поступает в форсунки с помощью гидравлического пресса. Лента конвейера продвигает рамку вдоль форсунок, которые наносят на нее слой бутила постоянной толщины. Если вам не понравилось бутиловое покрытие, то его можно удалить и вновь повторить процесс нанесения покрытия.
Подготовленная таким образом рамка прикладывается к стеклу. Необходимо убедиться в том, что расстояние между кромкой стекла и тыльной стороной рамки (т.е. её наружной кромкой) одинаково по всему периметру стеклопакета. После этого прикладывают второе стекло. Герметизация бутилом обеспечивает только после того, как было выполнено прессование. Это можно сделать с помощью небольшого ручного пневматического пресса с роликами, который может двигаться вдоль кромок стеклопакета – это поможет сэкономить время. Поскольку нажатие ручного пресса регулируется с помощью редукционного клапана, то прессование всегда соответствует необходимым усилиям.
После прессования производится вторая или наружная герметизация. Самый дешевый способ нанесения герметика (в плане капитальных затрат) – это использование картриджей. Этот способ требует только смешивающего устройства и нагнетателя (инжектора) сжатого воздуха. Смешивающее устройство состоит из смешивающей спирали, управляемой двигателем, которую необходимо вставить в картридж. Чтобы избежать чрезмерного нагрева герметика, который ускоряет реакцию химического восстановления, максимально допустимая скорость вращения составляет 200 оборотов в минуту, а время смешивания не должно превышать 3 минуты.
Герметизация соединения обычно осуществляется на вращающем столе, оснащенном присосками, которые удерживают стеклопакет. Вращение стола обеспечивает легкий доступ к стеклопакету с любой стороны.
Минимальная толщина вторичного герметика для стеклопакетов, наполненных сухим воздухом – 3 мм, наполненных аргоном – 5 мм. Эти требования особенно важны в областях уголка.
Проникновение водяного пара через полисульфид не является линейной функцией его толщины, т.е. если толщину герметика уменьшить наполовину, скорость диффузии пара не удваивается, но значительно возрастает. Точно также удвоение толщины слоя герметика не приведет к уменьшению наполовину скорости проникновения, а лишь к небольшому его уменьшению.
Несмотря на то, что увеличение толщины прослойки герметика ведет только к незначительному улучшению качества, уменьшение толщины вызовет серьезный дефект, который, в зависимости от протяженности, может привести к преждевременному повреждению стеклопакета.
При необходимости, изготовленный стеклопакет может подвергаться заключительным операциям, таким как, например, удаление с помощью шпателя (лопатки) чрезмерно нанесенного герметика или корректировка области уголка. Можно корректировать герметизацию в области уголка, используя ерш из влажного хлопка.
При небольшом производстве стеклопакеты обычно герметизируются и прессуются в горизонтальном положении. В этом случае необходимо принимать меры, чтобы избежать провисания верхнего стекла под собственным весом. Особенно это касается стеклопакетов большого размера. Во время герметизации габаритных стеклопакетов, один угол надо оставляют открытым и заканчивать герметизацию, когда стеклопакет будет установлен в вертикальное положение. Это позволяет стеклу приобрести параллельно-плоское положение. Только после этого последний уголок герметизируется.
Готовые стеклопакеты устанавливаются вертикально на подставках, наклон в 5…6 градусов к вертикали уже удерживает их от опрокидывания. Такое положение для хранения прекратит дальнейшее уже ненужное прессование бутила. Горизонтальное хранение готового стеклопакета приводит к чрезмерному сжатию бутила и потере качества герметизации. Пробковые прокладки, помещенные между стеклопакетами, защищают поверхности стекла от повреждения при трении, которое может возникнуть при хранении или перевозке. После полимеризации герметика (время от трёх до двенадцати часов - определяется температурой в помещении и типом герметика), стеклопакеты готовы к отправке.
