22 сентября 2025 года

Архитектурные стекла с магнетронными покрытиями в термообработанном виде в составе стеклоизделий становятся стандартом при остеклении современных зданий. Но, прежде чем это изделие будет установлено на фасаде, его нужно качественно переработать, а именно закалить или термоупрочнить стекло. Технические специалисты LARTA GLASS Михаил Голиков и Сергей Слюсарь делятся своим подходом к решению таких задач, а также поясняют, какие процессы влияют на температурный баланс стекла в печи для термообработки.

Наша задача как технических специалистов LARTA GLASS при взаимодействии с партнёрами — оценить стабильность качества переработки стекла с покрытием и, при необходимости, настроить корректный режим термообработки не только с учётом эмиссивитета покрытия, но и в соответствии с техническим состоянием печи и её возможностями. Особенно это актуально в тех случаях, когда стеклопереработчик только начинает осваивать термообработку, например, приобрёл и установил новую (или бывшую в употреблении) печь или только выходит на рынок архитектурного остекления и не имеет достаточного опыта в работе со стеклами с солнцезащитными, энергосберегающими или многофункциональными покрытиями, сочетающими обе функции.

На этом этапе мы часто подключаемся к работе — обучаем персонал, объясняем принципы работы со стеклом с покрытием, настраиваем режимы работы печи при необходимости, а главное — помогаем начинающим операторам понять, как стекло «ведёт себя» в печи.

Один из самых частых вызовов, с которым мы сталкиваемся при совместной переработке, — неравномерный нагрев стекла в печи. Это может быть связано как с конструктивными особенностями оборудования, так и с отсутствием практики настройки режимов.

Смещение температурного баланса в процессе нагрева стекла происходит, когда одна его сторона прогревается быстрее другой. Чтобы этого избежать, важно грамотно настроить температурно-мощностной режим печи: учесть, сколько тепла подается сверху, сколько снизу и нужна ли конвекция. Только так можно выровнять температурный баланс по стеклу и добиться качественного результата на этапе нагрева. Чаще всего неравномерный нагрев обусловлен следующими причинами:

• прямая теплопередача от валов: нижняя поверхность стекла нагревается быстрее за счёт контакта с керамическими валами;
• радиационный нагрев сверху происходит медленнее. Это особенно важно, если на стекле присутствует низкоэмиссионное покрытие (Low-E), отражающее тепловое излучение;
• неправильная настройка параметров давления конвекции, создаваемого вентиляторами или сжатым воздухом (РИС. 1).

Все это приводит к различным деформациям стекла внутри печи (РИС. 2, РИС. 3), которые, в свою очередь, проявляются в виде оптических искажений и нестабильного результата при закаливании или термоупрочнении. Ключевое правило при термообработке — стекло должно оставаться ровным и стабильным на всех этапах: от загрузки в печь до выхода из секции охлаждения. Если, конечно, речь не о моллированных изделиях.

Покрытия с высоким коэффициентом эмиссии (например, LartaPro HD) термообрабатываются почти так же, как обычное флоат-стекло, и требуют лишь незначительного изменения времени нагрева (в большинстве случаев с минимальным использованием конвекционного нагрева или даже без него).

Покрытие с низким эмиссивитетом (Low-E или, например, LartaPro Premium T и другие) отражает тепло и значительно замедляет прогрев стекла сверху. Чтобы компенсировать это, необходимо:

• снизить температуру в зоне нагрева по сравнению с флоат-стеклом (например, до 680−690 °C);
• увеличить общее время нагрева (это около 50−60 секунд на 1 мм толщины детали в зависимости от ее размера с дальнейшей корректировкой при необходимости);
• использовать конвекцию воздуха сверху;
• подобрать параметры конвекции в зависимости от эмиссивитета покрытия на стекле (РИС. 4).

Эмиссивитет стекла — это физическая величина, характеризующая способность стеклянной поверхности (в том числе с функциональным покрытием) излучать или поглощать тепловую энергию в виде инфракрасного (длинноволнового) излучения. Эмиссивитет определяется как доля излучения, которую поверхность отражает или поглощает по сравнению с абсолютно черным телом при той же температуре. Значение эмиссивитета варьируется от 0 до 1 (или от 0% до 100%). Чем ниже эмиссивитет, тем выше отражающая способность, то есть тем меньше тепла оно излучает или поглощает. Например, покрытие с низким коэффициентом эмиссии 0,03 отражает до 97% теплового излучения и лишь 3% поглощает. Это напрямую влияет на поведение стекла в печи.

У обычного флоат-стекла или стороны стекла без покрытия коэффициент эмиссии составляет около 0,84. У Low-E покрытий, требующих подключения конвекции, — в пределах 0,01−0,06. Чем ниже коэффициент эмиссии покрытия, тем выше должны быть параметры давления конвекции с учетом времени и распределения воздушного потока.

Актуальные данные по коэффициентам эмиссии стекол с покрытием можно запросить у производителя.

При настройке печи у стеклопереработчика мы всегда учитываем ряд параметров, влияющих на равномерность нагрева и качество термообработки в целом.

• В первую очередь, коэффициент эмиссии покрытия, который напрямую определяет настройки верхней конвекции и время нагрева стекла. При низком эмиссивитете (1−3%) параметр верхней конвекции должен быть высоким — от 80 до 90%, с формированием конвекционной полки на 50−60% цикла времени нагрева. Далее — плавный спад до 10−15%.
• Следующий важный параметр — температура нагрева в зависимости от толщины стекла. Температуру нагрева сверху рекомендуется устанавливать на уровне:

o    680−690 °C для 4−8 мм;
o    675−685 °C для 10 мм;
o    670−680 °C для 12 мм

Температура нагрева снизу обычно устанавливается равной или на 10−20 °C ниже верхней. Важно понимать, что параметры могут различаться в зависимости от типа используемой печи, её конструктивных особенностей и текущего технического состояния.

• Дополнительно рекомендуем учитывать следующие практические моменты при настройке температурного профиля:

o    для минимизации перегрева краевой зоны стекла температуру в этой зоне можно локально снизить на 10−20 °C (в зависимости от размера деталей размер зоны может изменяться);
o    если при установленной верхней конвекции на уровне 100% не удаётся «положить» стекло (добиться его стабильного выравнивания в печи), допустимо компенсировать это за счёт увеличения разницы между верхней и нижней температурой до 20−25 °C, а также мощностью нагрева. В отдельных случаях может быть полезна корректировка параметров осцилляции валов (скорости их вращения). Однако не все печи позволяют гибко управлять этим параметром. В разных моделях печей существуют дополнительные конструктивные особенности, позволяющие достичь качественного прогрева стекла, например, с помощью дополнительного модуля конвекции или специального прогрева стекла снизу;
o    для крупных или квадратных деталей температура в центральной зоне должна быть выше на 10−20 °C, чтобы обеспечить равномерный прогрев;
o    для толстых номиналов температура в зоне нагрева уменьшается, чтобы предотвратить термошок стекла.

• Отдельное внимание стоит уделить размерам и формам деталей, а также объему загрузки в печь. Давление конвекции может варьироваться в зависимости от размеров и формы деталей: чем ближе соотношение сторон к квадратному, тем более чувствительна печь к подбору давления воздуха в зоне нагрева. Полная загрузка способствует равномерной циркуляции воздуха в секции нагрева и более стабильному прогреву изделий. При частичной загрузке нарушается стабильность воздушного потока в печи.
• Время нагрева рекомендуется задавать с расчётом в среднем 45−55 секунд на 1 мм толщины стекла для изделия среднего размера. Это базовый ориентир, который требует дальнейшей корректировки.
• Время закаливания или термоупрочнения и охлаждения, как правило, устанавливается по аналогии с обычным флоат-стеклом и корректируется в процессе в зависимости от толщины, размера и поведения стекла.

Равномерность прогрева и охлаждения напрямую влияет на качество готового изделия. Окрашивание, нестандартная ширина удаления покрытия в краевой зоне и форма детали повышают сложность термообработки стекла и требуют особого внимания к настройкам режима.

Качество термообработанного стекла следует контролировать (РИС. 5, РИС. 6, РИС. 7) с помощью зебра-теста, оценки отклонений от общей и локальной плоскостности и анализа характера разрушения (фракции), а также других показателей в соответствии с требованиями действующих нормативных документов. Перед запуском партии рекомендуется проводить предварительные тесты на полноразмерных образцах.

Современная архитектура все чаще требует от изделий из стекла не только функциональности: высокого светопропускания, эффективной солнцезащиты в летний период, теплосбережения зимой и других параметров — но и визуальной эстетики с минимальными оптическими искажениями. В связи с этим к стеклопереработчику предъявляются повышенные требования к качеству переработки, за частую выше требований ГОСТов. Неравномерный нагрев и, как следствие, перегрев стекла с проявлением «эффекта шифера» — один из наиболее критичных, но при этом часто недооцениваемых факторов, способных свести на нет даже самые качественные исходные материалы и нарушить внешний вид стеклянного фасада. С другой стороны, недогрев, возникающий из-за температурного дисбаланса, увеличивает бой стекла при охлаждении и влечёт прямые финансовые потери для стеклопереработчика. Наша цель — не просто предостеречь от перегрева или недогрева стекла, а помочь переработчику научиться подбирать сбалансированный режим термообработки, соответствующий конкретной задаче и возможностям оборудования. Именно поэтому в работе с нашими партнёрами мы делаем акцент на стабильность качества термообработки стекла с покрытием.