Funkcja, wymagania i doświadczenia praktyczne z produkcji szkła architektonicznego i zespolonego
Wraz z rosnącym zastosowaniem powłok nanoszonych metodą magnetronowego napylania na szkło architektoniczne i zespolone – takich jak powłoki przeciwsłoneczne oraz termoizolacyjne (Low-E) – znaczenie usuwania powłoki na krawędzi (edge deletion) stale rośnie. Te najczęściej wielowarstwowe powłoki funkcjonalne znacząco poprawiają parametry energetyczne szkła, ale jednocześnie stawiają wyższe wymagania w zakresie dalszej obróbki.
W wielu zastosowaniach – szczególnie w sektorze szkła zespolonego – konieczne jest selektywne usunięcie powłoki w strefie krawędziowej. Zapewnia to trwałą i odpowiednią powierzchnię adhezyjną dla uszczelniaczy, wspiera długoterminową stabilność zespolenia krawędziowego oraz spełnia wymagania konstrukcyjne lub estetyczne w przypadku widocznych krawędzi szkła.
Fot. 1: Usuwanie powłoki na krawędzi z wykorzystaniem maszyny systron proMD.
Tło techniczne: adhezja, wilgoć, estetyka
Powłoki magnetronowe nanoszone są na szkło float w procesie PVD (Physical Vapor Deposition) metodą magnetronowego napylania. Składają się z wielu warstw funkcjonalnych, często zawierających jedną lub kilka warstw srebra jako element rdzeniowy.
Te wysokowydajne powłoki typu „soft-coat” umożliwiają uzyskanie bardzo dobrych parametrów energetycznych, są jednak bardziej wrażliwe na obciążenia mechaniczne oraz oddziaływanie wilgoci. Ponadto w strefie krawędziowej zasadniczo nie są zaprojektowane jako zdefiniowane podłoże adhezyjne dla uszczelniaczy pierwotnych lub wtórnych.
Na podstawie doświadczeń praktycznych, Florian Temper, dyrektor operacyjny w Eckelt Glas, wyjaśnia:
„Bez usunięcia powłoki istnieje zasadnicze ryzyko problemów z przyczepnością pomiędzy taflą szkła powlekanego a uszczelniaczami takimi jak butyl, silikon, polisulfid czy poliuretan.”
Oprócz przyczepności uszczelniaczy, usuwanie powłoki na krawędzi odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu trwałości zespolenia krawędziowego. Temper dodaje:
„Jeżeli powłoka w strefie krawędziowej nie zostanie usunięta, w zależności od zastosowanego systemu powłok możliwe jest jej podciekanie w strukturze warstwowej. W dłuższej perspektywie może to negatywnie wpłynąć na stabilność zespolenia, na przykład poprzez korozję warstw funkcjonalnych lub obniżenie wytrzymałości połączenia.”
Usuwanie powłoki może być również wymagane ze względów estetycznych, np. w przypadku stopniowanych szyb zespolonych na narożach budynków. W projektach realizowanych przez Eckelt strefy krawędziowe są często barwione lub uszczelniane silikonem w odpowiednim kolorze, aby uzyskać czysty i jednolity wygląd.
W celu stabilizacji strefy krawędziowej przed wnikaniem wilgoci oraz zapewnienia trwałej jakości połączenia, w określonych konfiguracjach laminowania i systemach powłok w firmie Eckelt również szkło laminowane (VSG) poddawane jest procesowi edge deletion.
Szerokość, parametry i różnorodność powłok
Wymagana szerokość usunięcia powłoki jest zazwyczaj uzależniona od geometrii uszczelnienia pierwotnego szyby zespolonej oraz położenia ramki dystansowej z uszczelnieniem butylowym. W praktyce wynosi ona zwykle od 10 do 12 mm, jednak może być indywidualnie określona przez klienta – szczególnie w zastosowaniach typu Structural Glazing (SG) lub w bezramowych fasadach szklanych.
Dodatkowe wyzwanie stanowi szeroka gama systemów powłok dostępnych na rynku. Różne struktury warstwowe, a także systemy ochronne takie jak EasyPro czy folie TPF, wymagają precyzyjnego dostosowania parametrów obróbki.
Temper podkreśla często niedoceniany aspekt: „Należy każdorazowo weryfikować przyczepność pomiędzy strefą po usunięciu powłoki a uszczelniaczem w odniesieniu do danego systemu. Niektóre żywice wiążące w narzędziu mogą pozostawiać resztki – co może działać przeciwskutecznie i w niekorzystnych przypadkach prowadzić do obniżonej wytrzymałości połączenia.”
Usuwanie powłoki w praktyce produkcji szkła zespolonego z wykorzystaniem maszyny systron
Przykładem wdrożenia edge deletion na maszynie systron jest firma Bojar Glass w Polsce. Przedsiębiorstwo pracuje na systemie systron 3527proHD i niedawno doposażyło swoją istniejącą maszynę w opcję usuwania powłok ze szkła.
Funkcja została wdrożona przede wszystkim ze względów aplikacyjnych, jak wyjaśnia dyrektor handlowy Krzysztof Harasimowicz:
„Niedawno wdrożyliśmy opcję edge deletion w naszej systron 3527proHD. Funkcja działa bardzo niezawodnie.”
Głównym powodem inwestycji było przygotowanie szyb zespolonych z wycięciami pod kasety klamek oraz rotule w szybach do szybów windowych:
„W tych zastosowaniach usunięcie powłoki Low-E jest niezbędne, aby zapewnić trwałe i szczelne połączenie pomiędzy butylem a szkłem.”
Testy i walidacja materiałowa w praktyce
Oprócz doświadczeń w/w Firm przeprowadzono również udane testy wewnętrzne z różnymi typami szkła, m.in.:
- 6 mm float, SGG COOL-LITE® SKN 165 II
- 6 mm float, SGG COOL-LITE® SKN 154 II EP
- 6 mm float, Pilkington XIV II
- 6 mm float, Guardian SunGuard® eXtraSelective SNX 60
Wyniki potwierdzają, że niezawodne procesowo usuwanie powłok z tafli szkła może być powtarzalnie realizowane również w przypadku wymagających systemów powłok, pod warunkiem prawidłowego doboru i ustawienia parametrów.
