กระบวนการผลิตแก้วคืออะไร?

กระบวนการผลิตแก้วสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปที่ 3500 BC เมื่อเครื่องปั้นดินเผาเซรามิกถูกเคลือบด้วยการเคลือบผิวกระจก ในขณะที่มีการเปลี่ยนแปลงที่ทันสมัยมากมายในกระบวนการผลิตแก้วสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์แก้วแบบดั้งเดิมที่ใช้ทำ windows ภาชนะบรรจุอาหารและเครื่องดื่ม เหล่านี้เป็นทรายโซเดียมไบคาร์บอเนตที่ใช้อัลคาไลเรียกว่า "โซดาแอช" และมะนาวจากหินปูน ส่วนผสมหลักทั้งสามนี้ถูกหลอมรวมเข้าด้วยกันในเตาเผาที่อุณหภูมิประมาณ 2,500 °ฟาเรนไฮต์ (1,371 องศาเซลเซียส) หลังจากนั้นสามารถเติมส่วนผสมเล็กน้อยหลายอย่างเพื่อเปลี่ยนสีแก้วหรือความสดใส จากนั้นจะถูกทำให้เย็นลงหลายร้อยองศาเพื่อให้สามารถหล่อขึ้นรูปได้โดยการกดการกดหรือวาดลงในท่อโบลิ่งกระจกหน้าต่างและอื่น ๆ

การนำโซดาแอชเข้าสู่กระบวนการผลิตแก้วถูกค้นพบตั้งแต่เนิ่นๆเพื่อลดจุดหลอมเหลวเริ่มต้นจากจุดสูงสุดประมาณ 4,100 °ฟาเรนไฮต์ (2,200 °เซลเซียส) ถึง 2,700 °ฟาเรนไฮต์ (1,482 องศาเซลเซียส) โซดาแอชทำให้แก้วละลายน้ำได้บ้างดังนั้นจึงเพิ่มปูนขาวจากหินปูนเพื่อป้องกันสิ่งนี้และสารเคมีอื่น ๆ เช่นอลูมิเนียมออกไซด์จะถูกนำมาใช้แทนมะนาวเนื่องจากมีความเสถียรทางเคมีมากขึ้น แก้วโซดาไลม์ยังคงมีสัดส่วนถึง 90% ของแก้วที่ผลิตทั้งหมด

เมื่อแก้วเย็นตัวลงจะกลายเป็นรูปร่างได้ง่ายขึ้น แต่จะต้องมีการอุ่นใหม่อย่างต่อเนื่องในระหว่างกระบวนการผลิตแก้วเพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับมันเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกหัก ขั้นตอนนี้เรียกว่าการหลอม กระบวนการแบ่งเบาบรรเทาเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับแก้วก็ใช้โดยการอุ่นขึ้นใหม่และทำให้เย็นลงทันทีด้วยการระเบิดของอากาศเย็น

วิธีการสร้างรูปร่างที่พบบ่อยที่สุดในกระบวนการผลิตแก้วในสมัยโบราณเกี่ยวข้องกับการเป่าลมเข้าไปในลูกบอลแก้วหลอมเหลวที่ปลายท่อกลวงยาวซึ่งชาวโรมันเหมาะสำหรับการสร้างแจกันและโบลิ่งที่สวยงาม การผลิตกระจกโฟลตที่คิดค้นในปี 1959 โดย บริษัท อังกฤษเป็นวิธีการผลิตที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันโดยการเทแก้วเหลวลงในถังที่มีดีบุกละลายบนพื้นผิว แก้วลอยอยู่ด้านบนของดีบุกและก่อตัวเป็นแผ่นเรียบมากซึ่งสามารถตัดเป็นรูปร่างหน้าต่าง โดโลไมต์มักจะรวมอยู่ในการผลิตแผ่นกระจกที่ระดับต่ำกว่า 0.1% เพื่อรักษาคุณภาพของสีแก้ว การวาดกระแสของแก้วหลอมเหลวรอบ ๆ ด้านในของถังโลหะขณะที่มันหมุนและอากาศถูกสูบเข้าไปเป็นกระบวนการผลิตกระจกที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตท่อแก้วสำหรับหลอดไฟหลอดสุญญากาศและเครื่องแก้วที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ

กระจกชนิดพิเศษอื่น ๆ ได้แก่ กระจกตะกั่วซึ่งมีตะกั่วออกไซด์อย่างน้อย 20% และยอดเยี่ยมเมื่อตัดและเหลี่ยมเพชรพลอย ผลิตภัณฑ์แก้วทนความร้อนที่ใช้ในการปรุงอาหารชามและอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการนั้นทำขึ้นโดยการเติมบอริกออกไซด์ 5% หรือสารประกอบอะลูมิโนซิลิเกต ผลิตภัณฑ์แก้วสีทำโดยการเพิ่มเหล็กซัลไฟด์สำหรับสีน้ำตาลและสีเหลืองอำพัน, เหล็กโครเมตสำหรับสีเขียวและโคบอลต์สีขาวสำหรับสีฟ้า แก้วเป่าธรรมชาติมีสีแดงถึงส้มโดยไม่ต้องใช้สารเคมีใด ๆ