Сегодня мы поговорим о том, как самому в домашних условиях изготовить стекло своими руками. Так же рассмотрим методики и технологии самостоятельного изготовления стекла и стеклянных изделий, а именно печи, приспособления и инструменты для плавки стекла
На заводах и в химических лабораториях стекла получают из шихты — тщательно перемешанной сухой смеси порошкообразных солей, оксидов и других соединений. При нагревании в печах до очень высокой температуры, нередко выше 1500°С, соли разлагаются до оксидов, которые, взаимодействуя между собой, образуют силикаты, бораты, фосфаты и другие устойчивые при высоких температурах соединения. Вместе они и составляют стекло.
Мы будем готовить так называемые легкоплавкие стекла, для которых достаточно лабораторной электрической печи с температурой нагрева до 1000°С. Еще понадобятся тигли, тигельные щипцы (чтобы не обжечься) и небольшая ровная плита, стальная или чугунная. Сначала мы сварим стекло, а потом найдем ему применение.
Перемешайте шпателем на листе бумаги 10 г тетрабората натрия (буры), 20 г оксида свинца и 1,5 г оксида кобальта, просеянных через сито. Это и есть наша шихта. Пересыпьте ее в небольшой тигель и уплотните шпателем так, чтобы получился конус с вершиной в центре тигля. Уплотненная шихта должна занять в тигле не более трех четвертей объема, тогда стекло не будет проливаться.
Щипцами поставьте тигель в электропечь (тигельную или муфельную), нагретую до 800—900 °С, и подождите, пока шихта не сплавится. Об этом судят по выделению пузырьков: как только оно прекратилось, стекло готово. Достаньте тигель щипцами из печи и сразу же вылейте расплавленное стекло на стальную или чугунную плиту с чистой поверхностью. Остывая на плите, стекло образует слиток сине-фиолетового цвета.
Чтобы получить стекла других цветов, замените оксид кобальта другими окрашивающими оксидами. Оксид железа(III) (1—1,5 г) окрасит стекло в коричневый, оксид меди(II) (0,5—1 г)—в зеленый, смесь 0,3 г оксида меди с 1 г оксида кобальта и 1 г оксида железа (III)—в черный цвет. Если же взять только борную кислоту и оксид свинца, то стекло останется бесцветным и прозрачным. Поэкспериментируйте сами с другими оксидами, например, хрома, марганца, никеля, олова.
Стекло измельчите пестиком в фарфоровой ступке, Чтобы не пораниться осколками, обязательно обмотайте руку полотенцем, а ступку с пестиком прикройте чистой тряпкой.
Ссыпьте мелкий стеклянный порошок на толстое стекло, добавьте немного воды и разотрите до сметанообразного состояния курантом — стеклянным или фарфоровым диском с ручкой. Вместо куранта можно взять маленькую плоскодонную ступку или полированный кусок гранита — так поступали старые мастера, когда растирали краски. Полученную массу называют шликером. Его мы будем наносить на поверхность алюминия примерно так же, как это делают, изготовляя украшения.
Очистите поверхность алюминия наждачной бумагой и обезжирьте кипячением в содовом растворе. На чистой поверхности прочертите скальпелем или иглой контур рисунка. Поверхность с помощью обычной кисточки покройте шликером, просушите над пламенем, а потом нагревайте в том же пламени до тех пор, пока стекло не наплавится на металл. У вас получится эмаль.
Если значок невелик, его можно покрывать слоем стекла и нагревать в пламени целиком. Если же изделие более крупное (скажем, табличка с надписью), то надо разбить его на участки и наносить стекло на них поочередно. Чтобы цвет эмали был более интенсивным, нанесите стекло повторно. Таким способом можно получать не только украшения, но и надежные эмалевые покрытия для защиты алюминиевых деталей во всевозможных приборах и моделях. Так как в этом случае эмаль несет дополнительную нагрузку, металлическую поверхность после обезжиривания и промывки желательно покрыть плотной оксидной пленкой; для этого достаточно подержать деталь 5—10 мин в печи с температурой чуть ниже 600°С.
Разумеется, на большую деталь шликер удобнее наносить не кисточкой, а из пульверизатора или просто поливом (но слой должен быть тонким). Подсушите деталь в сушильном шкафу при 50—60°С, а затем перенесите в электропечь, нагретую до 700—800°С.
А еще из легкоплавких стекол можно приготовить окрашенные пластинки для мозаичных работ. Куски битой фарфоровой посуды (их вам всегда дадут в посудном магазине) облейте тонким слоем шликера, просушите при комнатной температуре или в сушильном шкафу и наплавьте стекло на пластинки, выдерживая их в электропечи при температуре не ниже 700°С.
Освоив работу со стеклом, вы можете помочь своим коллегам из биологического кружка: там нередко изготовляют чучела животных, а для чучел нужны разноцветные глаза...
В стальной плите толщиной около 1,5 см высверлите несколько углублений разных размеров с коническим или сферическим дном. Тем же способом, что и прежде, сплавьте разноцветные стекла. Гаммы, пожалуй, хватит, а чтобы изменить интенсивность, чуть увеличьте или уменьшите содержание окрашивающей добавки.
Небольшую каплю яркого расплавленного стекла поместите в углубление стальной плиты, затем налейте стекло цвета радужной оболочки. Капля войдет в основную массу, но не смешается с ней, — так будут воспроизведены и зрачок, и радужная оболочка. Охлаждайте изделия медленно, не допуская резких перепадов температур. Для этого затвердевшие, но еще горячие «глаза» достаньте из формы подогретым пинцетом, положите в рыхлый асбест и уже в нем охладите до комнатной температуры. .
Конечно, легкоплавким стеклам можно найти и другие применения. Но не лучше ли будет, если вы поищете их сами?
И в завершение опытов со стеклом, пользуясь все той же электропечью, попытаемся превратить обыкновенное стекло в цветное. Естественный вопрос: нельзя ли таким способом сделать солнечные очки? Можно, но вряд ли это удастся вам с первого раза, потому что процесс капризен и требует некоторых навыков. Поэтому беритесь за очки только после того, как потренируетесь на кусочках стекла и убедитесь, что результат соответствует ожиданиям.
Основой краски для стекла будет канифоль. Из резинатов, солей кислот, входящих в состав канифоли, вы ранее готовили сиккативы для масляных красок. Вновь обратимся к резинатам, потому что они способны образовывать на стекле тонкую ровную пленку и служить носителями красящего вещества,
В растворе едкого натра концентрацией около 20% растворяйте при помешивании и помня, конечно, об осторожности, кусочки канифоли до тех пор, пока жидкость не станет темно-желтой. Отфильтровав, добавьте немного раствора хлорида железа FeCl3 или другой соли трехвалентного железа. Имейте в виду, что концентрация раствора должна быть небольшой, соль нельзя брать в избытке — осадок гидроксида железа, который в этом случае образуется, нам помешает. Если же концентрация соли невелика, то образуется красный осадок резината железа — он-то там и нужен.
Отфильтруйте красный осадок и высушите его па воздухе, а затем растворите до насыщения в чистом бензине (не автомобильном, а бензине-растворителе) еще лучше было бы взять гексан или петролейный эфир. Кисточкой или пульверизатором окрасьте поверхность стекла тонким слоем, дайте подсохнуть и положите на 5—10 мин в печь, нагретую примерно до 600°С.
Но канифоль относится к органическим веществам, а им такую температуру не выдержать! Правильно, но именно это и нужно — пусть органическая основа выгорит. Тогда на стекле останется тончайшая пленка оксида железа, хорошо сцепленная с поверхностью. И хотя оксид в общем-то непрозрачен, в столь тонком слое он пропускает часть световых лучей, т. е. может служить светофильтром.
Возможно, светозащитный слой покажется вам слишком темным или, напротив, излишне светлым. В таком случае поварьируйте условия опыта — чуть увеличьте или уменьшите концентрацию раствора канифоли, измените время и температуру обжига. Если же вас не устраивает цвет, в который скрашено стекло, замените хлорид железа хлоридом другого металла, но непременно такого, оксид которого ярко окрашен, например хлоридом меди или кобальта.
А когда технология тщательно отработана на кусочках стекла, можно без особого риска совершить превращение обычных очков в солнечные. Не забудьте только вынуть стекла из оправы — пластмассовая оправа не выдержит нагревания в печи точно так же, как канифольная основа...
.
Чтобы получить стекло, песок необходимо расплавить. Вам наверняка приходилось ходить по раскаленному песку в солнечный день, поэтому вы догадываетесь, что для этого его нужно нагреть до очень высоких температур. Кубик льда тает при температуре около 0 С. Песок начинает плавиться при температуре не менее 1710 С, что превышает максимальную температуру нашей привычной духовки почти в семь раз.
Нагревание любого вещества до такой температуры требует больших затрат энергии, а следовательно, и денег. По этой причине при производстве стекла для повседневных нужд стекловары добавляют в песок вещество, помогающее песку плавиться при более низких температурах — примерно 815 С. Обычно этим веществом является кальцинированная сода.
Однако, если при расплаве использовать смесь только песка с кальцинированной содой, можно получить удивительный сорт стекла — стекло, растворяющееся в воде (прямо скажем, не самый лучший выбор для стаканов).
Чтобы стекло не растворялось, нужно добавлять третье вещество. Стекловары прибавляют к песку и соде измельченный известняк (вы наверняка видели этот красивый белый камень).
Стекло, из которого обычно делают окна, зеркала, стаканы, бутылки и лампочки, называется натриево-кальциево-силикатным. Такое стекло очень прочное, а в расплавленном виде ему легко придать нужную форму. Кроме песка, кальцинированной соды и известняка в эту смесь (специалисты говорят «шихту») входит немного окиси магния, окиси алюминия, борной кислоты, а также вещества, предотвращающие образование пузырьков воздуха в этой смеси.
Все эти ингредиенты соединяют и смесь (шихту помещают в гигантскую печь (самые большие из этих печей могут вмещать почти 1110000 кг жидкого стекла). .
Сильный огонь печи нагревает смесь, пока она не начнет плавиться и не превратится из твердого вещества в тягучую жидкость. Жидкое стекло продолжают прогревать при высоких температурах, пока из него не исчезнут все пузырьки и прожилки поскольку сделанная из него вещь должна быть абсолютно прозрачной. Когда масса стекла становится однородной и чистой, огонь уменьшают и ждут пока стекло превратится в вязкую тягучую массу — как горячий ирис. Затем стекло выливают из печи в отливную машину, где оно разливается по отливным формам и формуется.
Однако при производстве полых вещей, например бутылок, стекло приходится выдувать, как воздушный шарик. Раньше выдувание стекла можно было увидеть во время ярмарок и карнавалов, ныне этот процесс частенько показывают по телевизору. Вы, вероятно, видели, как стеклодувы дуют в кусок горячего стекла, висящего на конце трубки, и создают удивительные фигурки. Но выдувать стекло можно и с помощью машин. Основной принцип стеклодувов — дуть в стеклянную каплю, пока в середине не образуется воздушный пузырь, который станет полостью в готовой вещи.
После того как стеклу придана необходимая форма, его подстерегает новая опасность — оно может треснуть при охлаждении до комнатной температуры. Во избежание этого мастера стараются контролировать процесс охлаждения, подвергая застывающее стекло термообработке. Последний этап обработки — снятие лишних капелек стекла с ручек чашек или полировка тарелок с помощью специальных химикатов, делающих их идеально гладкими.
Ученые до сих пор спорят, чем следует считать стекло — твердым веществом или очень вязкой (сиропообразной) жидкостью. Поскольку стекла окон старых домов внизу толще, а вверху тоньше, некоторые заявляют, что стекло со временем стекает. Однако на это можно возразить, что раньше оконные стекла делали не идеально ровными и люди просто вставляли их в рамы более толстым краем вниз. Даже изделия из стекла времен Древнего Рима не демонстрируют никаких признаков «текучести». Таким образом, пример со старым оконным стеклом не поможет разрешить вопрос, является ли стекло в действительности жидкостью высокой вязкости.
Состав (сырье) для получения стекла в домашних условиях:
Кварцевый песок;
Кальцинированная сода;
Таламит;
Известняк;
Нефелиновый сиенит;
Сульфат натрия.
Как изготавливают стекло в домашних условиях (процесс производства)
Обычно используют в качестве ингредиентов стеклянный лом (битое стекло) плюс вышеперечисленные компоненты.
1) Составные элементы будущего стекла поступают в печь, где все это плавится при температуре 1500 градусов, образуя однородную жидкую массу.
2) Жидкое стекло поступает в гомогенизатор (аппарат для создания стабильных смесей), где оно перемешивается до массы с единой температурой.
3) Горячей массе дают отстояться несколько часов.
Вот так и делают стекло!
Все обо всем. Том 3 Ликум Аркадий
Как выдувают стекло?
Как выдувают стекло?
Выдувание стекла - одно из древнейших умений. Но поскольку разработаны современные механизмы, им отдается предпочтение, а поскольку потребность в стекле возросла, ручное выдувание стекла становится редкостью. Когда стекло находится в расплавленном состоянии, оно может быть обработано различными способами. Оно может быть выдуто, спрессовано, разрисовано или прокатано.
В течение веков главный способ обработки стекла был выдувание. Стеклодув собирал шарик расплавленного стекла на конце трубочки и дул так же, как мы надуваем мыльные пузыри. Используя свои умения, он, выдувая, придавал стеклу форму и доводил его до нужной толщины. Он постоянно подогревал стекло, чтобы держать его в рабочем состоянии. Затем мастер заканчивал обработку специальными инструментами. Так было создано много видов стеклянных предметов. Стекло также может быть отлито в форму и таким образом приобрести свой вид. Достаточно удивительно, что оконное стекло, бывало, делали путем выдувания длинного цилиндра, который потом разрезали и прокатывали, чтобы получить стеклянные листы. Конечно, размер этих листов был ограничен силой легких стеклодува.
Сегодня подобный процесс получения стекла, который называется «ручная работа», все еще используется при производстве специальной научной аппаратуры или очень дорогих, великолепных произведений из стекла. Но потребность в стеклянной посуде, такой, как бутылки, стала настолько велика, что были приложены все усилия, чтобы создать стеклодувную машину, которая и была изобретена наконец в 1903 году. Машина использует вакуум, чтобы выдуть достаточное количество стекла для одной бутылки. Сначала формируется горлышко бутылки. Затем подается сжатый воздух, и выдувается вся бутылка полностью. После этого бутылка автоматически обжигается, закаляется, потом происходит ее медленное охлаждение, что делает ее прочной.
Такая машина способна произвести больше бутылок за час, чем 6 человек вручную за день! Позже была создана другая машина для автоматического выдувания лампочек, что позволило шире использовать электрический свет. Большинство всех бутылок, банок, кувшинов, стаканов и других стеклянных сосудов произведено машинным способом.
Из книги Мошенничество в России автора Романов Сергей АлександровичСтекло Существует несколько способов подделки настоящего барочного стекла. Чтобы получить легкую прибыль, некоторые художникирезчики барочного стекла наносят на штамповку не отличимые от оригинала рисунки. При этом сами антиквары могут снабдить таких резчиков
Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЖИ) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (МЕ) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (ОР) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (СО) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (СТ) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (СВ) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (ФО) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЧЕ) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЭЛ) автора БСЭ Из книги 100 знаменитых изобретений автора Пристинский Владислав Леонидович Из книги Практическое руководство аборигена по выживанию при чрезвычайных обстоятельствах и умению полагаться только на себя автора Бигли ДжозефСтекло Сейчас даже ребёнок знает, что солнечный луч, пропущенный сквозь увеличительное стекло, может вызвать воспламенение. Будучи мальчишкой, я тоже практиковал такое занятие, к ужасу своей бедной матери, собирая осколки стёкол и сухие листья. Тогда это делалось ради
Из книги Энциклопедия домоводства автора Поливалина Любовь Александровна Из книги Славянская энциклопедия автора Артемов Владислав Владимирович Из книги Загородное строительство. Самые современные строительные и отделочные материалы автора Страшнов Виктор ГригорьевичИскусство выдувания стекла – сложный, кропотливый процесс. Подобная техника походит к первому веку до н.э., появилась она в Сидоне (ныне прибрежный Ливан). Оттуда искусство распространилось на Римскую империю, а затем и в другие части мира. Искусство выдувания стекла практикуется и сегодня, оно подразумевает освоение массы сложных техник. Самое главное, в работе стеклодувов – это выполнение работы с высоким уровнем точности и аккуратности.
Процесс начинается тогда, когда впечь попадает 4-5 фунтовая трубка, где расплавляется стекло при температуре 2200 градусов по Фаренгейту (температура лавы).
Этот процесс называется сбором. После сбора стеклодувы окунают паяльную трубу в раскаленное стекло, пока на конце не сосредоточится приличного размера капля. Это очень сложный момент, так как стекло имеет консистенцию меда и легко капает с конца трубы.
На следующем этапе стеклодув начинает дуть воздух в трубу, образуя небольшой пузырек воздуха внутри расплавленного стекла. Это весьма тонкий процесс: если художник дует слишком интенсивно, то его работу ждет крах.
Одним из наиболее сложных аспектов выдувания является сохранение температуры на необходимом уровне. Благодаря поддержанию температуры, художник может придавать стеклу форму, которую он задумал. Благодаря традициям, которые передаются стеклодувами из поколение в поколение, это искусство не перестает привлекать и покорять наше внимание.
Стеклодув - это мастер, создающий изделия из разогретой стеклянной массы путём выдувания. Профессия подходит тем, кого интересует рисование и труд и хозяйство (см. выбор профессии по интересу к школьным предметам).
Особенности профессии
Как указывает название профессии, стеклодув выдувает стекло через специальную трубку, создавая всевозможные полые предметы: посуду, шары и пр.
Однако этим ремесло стеклодува не исчерпывается, о чём свидетельствует большое количество инструментов, которыми он пользуется для формирования изделия: ножницы разных форм, щипцы, гладилка, сошки, металлический косарик.
Стекло плавят в стекловаренной печи или с помощью газовой горелки. Техники выдувания могут применяться разные.
Ручное выдувание в формы позволяет создавать изделия, схожие одно с другим. Например, лабораторные колбы. Стеклодув набирает на кончик стеклодувной трубки расплавленное стекло, выдувает пузырь и начинает формовать его, постоянно вращая трубочку и формует стекло в деревянных или металлических формах.
Свободное выдувание заключается в свободном формовании изделия. Стеклянные предметы, выполненные путём свободного выдувания, называют также гутным стеклом (иногда называют гутенским, от немецкого hutte — гута, стеклодувная мастерская). Через труббку выдувается расплавленный шар. Его подправляют деревянными брусками, щипцами. То, что получилось, снимают с трубки и помещают на железный стержень ("понтий") и продолжают обработку. При необходимости мастер раскрывает верх или раскатывают нижнюю часть, вытягивает, гнёт, режет вязкое стекло с помощью специальных инструментов.
Нет двух совершенно одинаковых предметов, выполненных таким образом. Для них характерны тонкие стенки и прозрачность.
Прессовыдувание. Будущее изделие сначала формуют в пресс-форме, а затем в горячем виде — воздухом. Изделия получаются более толстостенными, менее прозрачными. Но этот способ позволяет создать на них рельефные украшения.
Итак, изделие сформировано.
Дальше - отжиг. Так называют нагревание до 530-580°С с последующим медленным охлаждением. При быстром и неравномерном охлаждении после формования в стекле возникают остаточные напряжения, которые со временем приведут к тому, что изделие разрушится само собой, без видимых причин. Отжиг позволяет уменьшить эти остаточные напряжения и сделать стекло долговечным.
Как говорят сами стеклодувы, стекло - это живая субстанция. И только мастерство может сделать его послушным.
Применение ремесла
В прошлые годы труд стеклодувов применялся на промышленных предприятиях, например, в фармацевтике, где нужно было запаивать ампулы с лекарством. Теперь многие промышленные процессы полностью автоматизированы, а стеклодувы в первую очередь нужны там, где делается ставка на нестандартность.
Стеклодувы могут специализироваться на разных изделиях, однако, это всегда ручная работа.
Стеклодувы-выдувальщики создают с помощью выдувной трубки и газовой горелки елочные игрушки, неоновые лампы. Такие специалисты до сих пор весьма востребованы.
Стеклодувы-аппаратурщики создают стеклянные приборы для лабораторий, фармацевтических фирм и т.п.
Стеклодувы-художники - эксклюзивные произведения: рюмки, сувениры, вазы.
Вред
Близость к огню и раскалённому стеклу вынуждает быть особенно собранным, тщательно соблюдать технику безопасности. И всё же мелкие не редки. Например, при выдувании ёлочного шарика раскалённый стеклянный пузырь может лопнуть, и тогда стекло разбрызгивается и попадает на руки, оставляя мелкие ожоги. Работа стеклодува относится к разряду вредных: целый день на ногах, в мастерской обычно жарко, а зачастую - сильный шум вытяжки. Стекло становится податливым, когда накалено до 1300 о С. Кварцевое стекло требует ещё большего нагрева - 2000 о С.
В мастерской может использоваться стекловаренная печь и печь для отжига, которые излучают жар. В большом цеху печей может быть несколько. Но и газовая горелка серьёзно нагревает воздух. К тому же мастеру приходится целый день смотреть на её пламя. А сам процесс выдувания связан с напряжением лёгких. Например, стеклодув на фабрике ёлочных игрушек может выдувать до 250 шаров за смену.
В производстве стекла основными компонентами являются: кварцевый песок, сода, известняк и доломит, а также различные добавки, в числе которых и мышьяк.
При варке стекла мышьяк испаряется, и это дополнительный фактор риска, несмотря на обязательную вытяжку. Поэтому стеклодув имеет право на досрочную пенсию, хотя многие мастера не спешат уходить.
Рабочее место
Фабрики ёлочных игрушек и стеклянной посуды, художественные мастерские, стеклодувные мастерские (изготавливают лабораторную посуду, в том числе нестандартную, трубочки для батика), некоторые НИИ и лаборатории.
Оплата труда
Зарплата на 18.07.2019
Москва 30000—80000 ₽
Важные качества
Профессия стеклодува немыслима без способности к кропотливому труду. Необходимы глазомер, хорошая координация движений, художественный вкус, креативность и так называемое чувство расплавленного стекла.
Также нужна физическая выносливость. Проблемы сердечнососудистой системы, гипертония, болезни легких, астма, высокая степень близорукости - это противопоказания к работе стеклодува.
Знания и навыки
Стеклодув должен знать свойства стекломассы, понимать технологию производства стекла, устройство выдувной трубки, уметь пользоваться ею и другими инструментами. Он должен владеть способами выдувания, уметь дозировать стекломассу.
Многие навыки приходят только с опытом. Например, умение по виду пламени горелки определять, достаточна ли температура для расплавления стекла.
Стеклодувы 80 лвл
Инструкция
Чтобы вручную выдуть какую-либо фигуру, нужно к концу трубки приставить заготовленную форму. В которую и необходимо вдувать стекло. Делать нужно это достаточно быстро, иначе стекло затвердеет, и ничего не получится. Поэтому многие при так называемом ручном выдувании пользуются агрегатами, которые постоянно поддерживают стекло в жидком состоянии, то есть нагревают его. Вообще именно такой способ выдувания используют, когда нужно получить тонкий материал, а не толстый. Потому что только человек может правильно отрегулировать силу выдоха так, чтобы изделие получилось тонким и идеально прозрачным.
Чтобы сделать фигурку из разных деталей, соединенных между собой, нужно выдуть все их по очереди. А затем, когда стекло уже слегка затвердеет спаять их между собой разогретой горелкой.
Если же вы хотите нанести узор на выдуваемое вами стекло, то нужно позаботиться о дополнительных инструментах. Это могут быть ножницы (обычные и ромбовидные), пинцет, щипцы и многое другое. При помощи ножниц вы можете нанести на стекло грани, вырезать определенный узор. Используя пинцет, можно перекрутить изделие так, чтобы оно стало оригинальным и необычным. Главное - успеть все это сделать, пока стекло еще расправленное и поддающееся переделкам. Теперь остается только раскрасить его, и оригинальные сувениры готовы.
