CAM ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ 1 2 3 4 Softened glass Blow Molding 5 6 1
Glass Bottle Manufacture 7 8 9 10 11 12 2
13 14 15 16 Mimari amaçlara uygun çeşitli renk ve desenlerdeki buzlu camlar ışık ve gizliliğin bir arada önem kazandığı yapı bölümlerinde kullanılır. Renksiz ve renkli cam eriğinin biri desenli iki merdane arasından geçirilmesi suretiyle üretilen buzlu camların bir yüzü düz diğeri desenlidir.desenlerin derinliği ve dokusu buzlu camın ışık ve görüntü geçirgenliğini belirler. Buzlu camlar duş kabinlerinde ve iç bölmelerde olduğu gibi güvenlik gerektiren yerlerde temperli olarak kullanılmalıdır. 17 18 3
Draw Process for Flat glass Fourcault Process PPG Pennvernon Process 19 20 3. PITTSBOURGH YÖNTEMİ 21 22 Plate Glass Drawing Processes 23 24 4
Forming Sheet Glass by the Float Method eritilmiş 25 26 DüzcamFloatTeknolojisi: Bu prosesi İngiliz Pilkington firması geliştirmiş ve 1959 yılında uygulamaya geçirmiştir. Eritme ve dinlenme bölgesinden geçen cam, ergimiş kalay banyosuna verilmektedir. Bu banyo altta refrakter kaplı bir hazne ve üstte azot/hidrojen karışımı bir atmosferi barındıran kapalı bir çelik bölümden oluşmaktadır. Cam, ergimiş kalay banyosunun üstünde kontrollu şekilde ilerler ve soğuyarak tavlama tünelinde rulolar üstünde hareket edecek şekilde yönlendirilir. Tavlama tünelinden çıkan cam hat üstünde soğuyarak, otomatik kesim ve mamul toplama bölümüne gelir; burada nihai ürün kesilmiş ve ambalajlı şekilde toplanır. 27 28 Başlıca özellikleri; Üstün kalitede düzcamı 2-25 mm kalınlık aralıklarında üretme imkanı, Kapasitenin kısıtlı olmaması, yüksek tonajda cam çeken tesislerin bu prosesi kullanabilmeleri, Kalınlık ve ebat değişimlerini asgari üretim kaybı ile yapabilmesi, üretim kayıplarının sadece şerit kenarlarında ince bir kısımdan ibaret olması, Ufak bakımların dışında, tüm kampanya döneminde bu prosesle kesintisiz olarak üretim yapılabilmesi, İşgücü ihtiyacının asgari olması, komple üretim hattının otomatik kontrol imkanı, 29 Ülkemizin tek düzcam üreticisi Türkiye Şişe ve Cam Fabrikaları A.Ş. ne bağlı düzcam fabrikalarında, alanında daha eski bir teknoloji olan Pittsburgh-dikey çekme prosesi ile üretilen sheet cam üretimi 1997 yılında durdurulmuş olup, düzcam üretiminin en yeni teknolojisi olan float yöntemi ile üretime devam edilmektedir. Günümüzde dünyada düzcam alanında yapılan yatırımların yaklaşık tümü float yöntemine dönüktür. Ülkemizde bu yöntemle Avrupa üreticilerinin kalitesinde düzcam üretimi yapılmaktadır. 30 5
Günümüzde büyük düzcam üreticileri düzcam tüketimini arttırmaya yönelik olarak güneş ve ısı kontrol camları (enerji tasarrufuna yönelik), yüksek performanslı camlar gibi katma değeri yüksek ürünlere ağırlık vermekte ve ürün çeşitlerini arttırmaktadır. Türkiye düzcam sektörüde rekabet gücünü korumak adına bu paralelde yüksek teknolojiye dayanan ve değer artışı meydana getiren bu ürünlere ağırlık vermektedir. 31 32 33 34 The Float glass line Float line overview 35 36 6
The Tin Bath Ribbon Formation 37 38 The Tin Bath 39 40 Entrance to the Tin Bath 41 42 7
2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Figure 14.14 Techniques for forming lass products: (a) pressing, (b) press and blow process, and (c) drawing of fibers. 43 44 Pressing Glass 45 46 47 48 8
Camda İç Gerilmeler ve Tavlama Cam malzeme üretiminde tavlama, şekillendirmeyi izleyen ve zorunlu olan bir işlemdir. Tavlama işleminin amacı üretim sırasında cam soğurken meydana gelen iç gerilmelerin giderilmesidir. 49 Hızlı soğutulan camlarda kalıcı iç gerilmeler meydana gelir. Bu gerilmeler camın kırılma mukavemetini düşürür. Hızlı soğuma koşullarında cam yüzeyinde basma gerilmeleri, iç kısımlarda ise çekme gerilmeleri oluşur. 50 Cam geçiş sıcaklığı olan Tg nin üzerindeki bir sıcaklıktan yapılan soğutma sırasında camın kalınlığı boyunca sıcaklık gradyenti meydana gelir. Ortam ile temas eden cam yüzeyi hızla soğurken iç kısımlar yavaş soğur. Tg nin üstündeki sıcaklıklarda yapısal gerilmeler oluşmaz. Çünkü yüksek sıcaklıklarda camdaki viskoz akma gerilmenin gevşemesine neden olur. Yapıda meydana gelen iç gerilmelerin büyüklüğü, camın genleşme özelliğine, ısıl iletkenliğine ve elastisitesine bağlıdır. 51 52 Normal tavlama ısıl işleminde cam Tg nin hemen üstündeki bir sıcaklığa ısıtılıp gerilmeler viskoz akma ile tamamen gevşeyinceye kadar bu sıcaklıkta tutulur. Bu süre, kalınlığı 10 mm'yi geçmeyen bütün ticari mamuller için 15 dakikadır. 53 Daha sonra cam, Tg nin altına kadar yeniden gerilmeler oluşmayacak şekilde yavaşça soğutulur. İç gerilmelerin oluşma eğilimi gösterdiği kritik bölgede soğuma hızı genellikle 0,5 1 C/dk mertebesindedir. Tg nin altına inildikten sonra soğutma hızı arttırılabilir. Hemen her türlü cam eşya bu şekilde tavlanarak iç gerilmeleri giderilebilir 54 9
Camların Temperlenmesi Camın fiziksel ve mekanik özellikleri yüzey hatalarına ve iç gerilmelere büyük ölçüde bağlı olduğundan bu hataları gidererek veya soğuma sırasında iç kısımlardaki çekme gerilmelerini dengeleyecek yüzeysel basma gerilmeleri oluşturarak mukavemetin arttırılması mümkündür. Bu tür mukavemet arttırıcı işlemler temperleme ile yapılır. 55 56 Temperleme ısıl işleminde cam, viskoz bir akış meydana gelecek şekilde üniform bir hızla tavlama sıcaklık aralığına kadar ısıtılır. Daha sonra Tg nin altına hızlı bir şekilde soğutulurken iki yüzeyine basınçlı hava üflenerek iç kısmı henüz viskoz durumdayken yüzeyinin sertleşip rijitleşmesi sağlanır. Daha sonraki soğuma aşamasında camın iç bölgeleri çekilirken dış bölgeler (yüzeyler) üzerinde basma gerilmeleri oluşur. Bu basınç gerilmeleri camın kullanıldığı koşullarda uygulanan çekme gerilmelerini dengeleyerek mukavemetin artmasını sağlar. 57 58 Temperlenmiş camın mukavemet ve darbe direnci tavlanmış camınkinin 3 5 katından daha büyüktür. Temperleme ısıl işleminden sonra cama delme, kesme ve benzeri işlemler uygulanamaz. Zira bu tür işlemler temperleme ile kazanılan ön gerilmelerin bozulmasına ve camın çok küçük parçalar halinde kırılmasına neden olur. Bu nedenle tüm işlemler temperlemeden önce uygulanmalıdır. Ulaşım araçları camları, giydirme cephe camları, fırın ön camları, balkon korkuluk ve bölme camları, cam mobilyalar temperli camlardan yapılır. 59 60 10
2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. HEAT TREATING GLASS Annealing: --removes internal stress caused by uneven cooling. Tempering: --puts surface of glass part into compression --suppresses growth of cracks from surface scratches. --sequence: before cooling hot surface cooling cooler hot cooler further cooled compression tension compression Chemical tempering is also possible. Tempered glass is cooled rapidly to produce compressive residual stresses at the surface. 61 62 CAM YÜZEYLERİNİN İŞLENMESİ a) Cam yüzeyinin basınçlı kum püskürtülerek matlaştırılması Bu yöntem ile cam yüzey üzerine basınçla kum püskürtülerek yüzeyin mekanik olarak aşındırılması sağlanır. Saydam ve pürüzsüz cam yüzey üzerine basınçla püskürtülen ve çarpan SiO 2 taneleri yüzeyde küçük kırılmalara neden olurlar. Bu işleme devam edildiğinde cam yüzey tamamen matlaşır ışık geçirgenliği azalır ve görüntü göstermez hale gelir. 63 64 b) Cam yüzeylerin asitle matlaştırılması(dağlama) Cam yüzeylerin matlaştırılmasında uygulanan diğer bir yöntem, cam yüzeyin kimyasal yolla aşındırılması veya matlaştırılmasıdır. Bilindiği gibi cam, hidroflorik asit (HF) dışında başka kimyasal maddelerden etkilenmemektedir. Dolayısıyla camın aşındırılmasında bu asitten yararlanılır. c) Yüzeyin parlatılması(polisaj) Yüzeyin parlatılması işlemi genelde yumuşak camlara uygulanan bir işlemdir. İşlem ile önce kaba parlatma olarak camın yüzeyi düzlem hale getirilir. Bu sırada aşındırma için su ile birlikte kum kullanılır. 65 66 11
Daha sonra parlatma işlemine geçilir. Parlatma işlemi sırasında ise, demir oksidin sudaki süspansiyonu parlatma malzemesi olarak kullanılır. Böylece düzgün ve çok parlak yüzeyli bir cam elde edilmiş olur. Özellikle kristal cam da denilen kurşunlu camların yüzeylerinin çok düzgün ve parlak olması bu işlemlerden ileri gelir. 67 d) Yüzeyin kesilmesi Yüzeyin kesilmesi daha çok vazo, bardak, kül tablası gibi cam malzemelerin yüzeyine değişik bezeme (cam yüzeyinin derinlemesine aşındırılması) yapmak için uygulanır. Özellikle kristal cam türüne uygulanarak değerli cam eşya elde edilir. Yüzeyin kesilmesi ya da yüzeye bezeme işlenmesi dönen bir zımpara taşına camın sürekli akan su altında bastırılarak aşındırılması yolu ile yapılır. 68 e)delmevebizote Genelde levha camlara bir yere tespit etmek yada asmak amacı ile delik açılması gerekebilir. Levha cama delik açılması aşağıdaki yöntemlerle yapılır Delik, özel takım çeliği türünden veya elmas matkapla açılabilir. Delik açmakta uygulanan ilginç bir yöntem özel bir örs ve çekiç kullanarak ve bir vuruşta deliğin açılması yöntemidir. Daha büyük delik açılması gereken hallerde (örneğin aspiratör deliği gibi) cam keseceği ile daire biçiminde kesilen cam hafifçe vurularak yerinden düşürülür. 69 Cam levhaların keskin köşelerinin eli kesmeyecek şekilde 45 derecelik bir açı ile tıraşlanmasına bizote işlemi adı verilir. Doğrudan insanların kullandığı ve insan elinin cam köşeleri ile temas ettiği cam malzemeye bu işlem uygulanır. Örneğin masa ve sehpa üzerine konan camlar, cam raflar, sürme ve menteşeli cam kapaklar da malzemeyi bizoteli hale getirmek gereklidir. 70 12