Cam, esasen yüksek sıcaklıkta eritilip sonra hızla soğutularak katılaştırılan, amorf (kristal yapısı olmayan) bir malzemedir. Ana bileşeni silis kumu (silika) olsa da, üretiminde farklı maddeler ve teknikler kullanılır.
1. Hammaddelerin Hazırlanması:
- Silis Kumu (Silika – SiO2): Camın ana bileşenidir. Yüksek saflıkta kum tercih edilir.
- Soda Külü (Sodyum Karbonat – Na2CO3): Kumun erime noktasını düşürerek enerji tasarrufu sağlar.
- Kireç Taşı (Kalsiyum Karbonat – CaCO3): Camın dayanıklılığını ve kimyasal direncini artırır.
- Dolomit, Feldspat: Diğer dengeleyici ve akı maddeler olarak kullanılabilir.
- Geri Dönüşüm Camı (Cullet): Yeni cam üretiminde hurda cam kullanılması, erime sürecini hızlandırır, enerji tüketimini azaltır ve hammadde ihtiyacını düşürür.
2. Karıştırma (Batching):
- Tüm hammaddeler, belirlenen oranlarda ve hassas bir şekilde tartılır.
- Daha sonra özel karıştırma makinelerinde homojen bir karışım elde edilinceye kadar karıştırılır. Bu karışıma “cam harcı” veya “frit” denir.
3. Erime (Melting):
- Cam harcı, çok yüksek sıcaklıklara (genellikle 1500-1700°C) ısıtılan büyük fırınlara (erime tankları) beslenir.
- Bu fırınlar genellikle doğal gaz veya elektrikle ısıtılır.
- Hammaddeler erir ve homojen, viskoz bir sıvı cam oluşturur. Erime süreci, gaz kabarcıklarının giderilmesi ve karışımın saflaştırılmasını içerir.
4. Şekil Verme (Forming):
- Eriyen cam, farklı ürünler elde etmek için çeşitli yöntemlerle şekillendirilir:
- Yüzdürme (Float Glass Process – Düz Cam): En yaygın yöntemdir. Erimiş cam, sıvı kalay banyosunun üzerine yüzdürülür. Cam, kalayın düz ve pürüzsüz yüzeyinde yayılarak mükemmel düzlükte ve kalınlıkta bir levha oluşturur. Soğudukça katılaşır ve kalay banyosundan çıkarılır. Pencereler, aynalar, otomobil camları bu yöntemle üretilir.
- Üfleme (Blowing – Şişe, Kavanoz): Erimiş cam bir kalıba üflenerek şişe, kavanoz, ampul gibi içi boş ürünler oluşturulur.
- Presleme (Pressing – Tabak, Bardak): Erimiş cam bir kalıba dökülür ve bir pistonla bastırılarak tabak, bardak, blok gibi ürünler elde edilir.
- Elyaf Çekme (Fiber Drawing – Cam Yünü, Optik Fiber): Eriyen camdan ince lifler çekilerek yalıtım malzemeleri (cam yünü) veya telekomünikasyon için optik fiberler üretilir.
5. Tavlama (Annealing):
- Şekillendirilmiş cam, kontrollü bir şekilde yavaş yavaş soğutulduğu özel fırınlardan (tavlama fırınları veya lehrler) geçirilir.
- Bu adım, camın içindeki gerilimleri azaltarak kırılmaya karşı direncini artırır. Hızlı soğutma, camın kırılgan olmasına neden olabilir.
6. Son İşlemler:
- Soğutulan cam, istenilen boyutlarda kesilir, kenarları işlenir, delikler açılabilir, yüzeyine kaplamalar yapılabilir (örneğin yansıtıcı veya çizilmeye dayanıklı kaplamalar).
- Daha sonra kalite kontrolünden geçirilir ve ambalajlanır.
Cam üretimi, yüksek enerji tüketimi ve hassas sıcaklık kontrolü gerektiren, ancak çok çeşitli ürünlerin elde edilebildiği karmaşık bir endüstriyel süreçtir.
