איך מכינים זכוכית?
כדי להכין זכוכית תצטרך תנור או תנור, חול סיליקה, נתרן פחמתי, תחמוצת סידן, מיכל העמיד בפני חום, מלקחיים ממתכת וכפפות עבות ומסכת פנים ליתר ביטחון. התחל על ידי ערבוב הנתרן פחמתי ותחמוצת הסידן שלך בחול הסיליקה שלך כך שהם מהווים כ-26-30 אחוז מתערובת הזכוכית. לאחר מכן, שופכים את תערובת הזכוכית שלכם למיכל הבטוח בחום ומניחים את המיכל בתנור בעזרת מלקחי המתכת. הכבשן צריך להיות לפחות 1500 מעלות צלזיוס. לאחר מכן, הסר את הכוס מעת לעת ומערבב אותה כדי להסיר בועות. אתה יכול גם לשפוך את הזכוכית המותכת שלך לתבנית כדי לעצב אותה. לבסוף, כשאתה מוכן, צנן את הכוס בתנור שלך, הידוע כחישול. לטיפים נוספים, כולל אופן השימוש במנגל פחם לייצור כוס, קראו הלאה!
הזכוכית מעוצבת על ידי האוויר שנכנס לצינור, משיכת הכבידה על הזכוכית המותכת ובכל הכלים שבהם מפוח הזכוכית משתמש לעבודה על הזכוכית המותכת.
ייצור זכוכית הוא תהליך עתיק מאוד, עם עדויות ארכיאולוגיות לייצור זכוכית עוד לפני שנת 2500 לפני הספירה. פעם אמנות נדירה ויקרה, ייצור זכוכית הפך לתעשייה נפוצה. מוצרי זכוכית משמשים באופן מסחרי ובבית כמכלים, מבודדים, סיבים מחזקים, עדשות ואמנות דקורטיבית. בעוד שהחומרים המשמשים לייצורם עשויים להשתנות, התהליך הכללי לייצור זכוכית זהה ומתואר להלן.
שיטה 1 מתוך 2: שימוש בתנור או בתנור
- 1השג חול סיליקה. נקרא גם חול קוורץ, חול סיליקה הוא המרכיב העיקרי בייצור זכוכית. זכוכית ללא זיהומים מברזל מבוקשת לחתיכות זכוכית שקופות, מכיוון שהמגהץ יגרום לזכוכית להיראות ירקרקה כשהיא קיימת.
- ללבוש מסכת פנים אם מטפלים בחול סיליקה גרגר עדין במיוחד. אם בשאיפה זה יכול לגרות את הגרון והריאות.
- חול סיליקה זמין מקמעונאים מקוונים. זה די זול - כמויות קטנות לא צריכות לעלות יותר מ -20 דולר. אם ברצונך לפעול בקנה מידה תעשייתי, קמעונאים מתמחים יכולים להציע תעריפים תחרותיים בהזמנות גדולות - לפעמים נמוכות מ- 75 € לטון.
- אם לא ניתן למצוא חול נקי מספיק מזיהומי ברזל, ניתן להתמודד עם השפעת הגוון שלהם על ידי הוספת כמויות קטנות של דו תחמוצת המנגן. לחלופין, אם אתה רוצה זכוכית ירקרקה, השאר את המגהץ בפנים!
- 2הוסף נתרן פחמתי ותחמוצת הסידן לחול. נתרן פחמתי (המכונה בדרך כלל סודה לשטיפה) מוריד את הטמפרטורה הדרושה לייצור זכוכית באופן מסחרי. עם זאת, הוא מאפשר למים לעבור דרך הכוס, ולכן מוסיפים תחמוצת סידן או סיד כדי לשלול מאפיין זה. ניתן להוסיף תחמוצות של מגנזיום ו / או אלומיניום גם כדי להפוך את הזכוכית לעמידה יותר. ככלל, תוספים אלה תופסים לא יותר מ -26 עד 30 אחוזים מתערובת הזכוכית.
- 3הוסף כימיקלים אחרים, בהתאם לייעוד הכוס המיועד. התוספת הנפוצה ביותר לזכוכית דקורטיבית היא תחמוצת עופרת, המספקת את הניצוץ בכלי זכוכית קריסטל, כמו גם את הרכות כדי להקל על החיתוך וגם מורידה את נקודת ההיתוך. עדשות משקפיים עשויות להכיל תחמוצת לנתן בגלל תכונות השבירה שלהן, ואילו ברזל מסייע לזכוכית לספוג חום.
- גביש עופרת יכול להכיל עד 33 אחוז תחמוצת עופרת; עם זאת, ככל שיש יותר תחמוצת עופרת, כך נדרשת מיומנות רבה יותר לעיצוב הזכוכית המותכת, ולכן יצרני קריסטל עופרת רבים בוחרים בפחות תוכן עופרת.
- 4הוסף כימיקלים לייצור צבע רצוי בכוס, אם יש. כאמור לעיל, זיהומי ברזל בחול קוורץ גורמים לזכוכית העשויה להיראות ירקרקה, ולכן מוסיפים תחמוצת ברזל כדי להגדיל את הגוון הירקרק, כמו גם תחמוצת הנחושת. תרכובות גופרית מייצרות גוון צהבהב, ענברי, חום או אפילו שחור, תלוי כמה מוסיפים לתערובת גם פחמן או ברזל.
- 5מניחים את התערובת בתוך כור היתוך או מחזיק טוב. המיכל אמור להיות מסוגל לעמוד בטמפרטורות גבוהות במיוחד בתוך הכבשן - תלוי בתוספים שלך, תערובת הזכוכית שלך עשויה להמיס בטמפרטורות שבין 1500 ל 2500 מעלות צלזיוס. יש לאחוז בקלות במיכל שלך בעזרת ווים ועמודים ממתכת.
- 6ממיסים את התערובת לנוזל. עבור זכוכית סיליקה מסחרית, הדבר נעשה בכבשן המופעל על ידי גז, ואילו כוסות מיוחדות עשויות להיווצר באמצעות מותך חשמלי, תנור סיר או כבשן.
- חול קוורץ ללא תוספים הופך לזכוכית בטמפרטורה של 2300 מעלות צלזיוס (2300 מעלות צלזיוס). הוספת נתרן פחמתי (סודה) מפחיתה את הטמפרטורה הדרושה להכנת זכוכית ל 1500 מעלות צלזיוס (1500 מעלות צלזיוס).
- 7הומוגן והסר בועות מהכוס המותכת. פירוש הדבר לערבב את התערובת לעובי עקבי ולהוסיף כימיקלים כגון נתרן סולפט, נתרן כלורי או תחמוצת אנטימון.
- 8צרו את הזכוכית המותכת. עיצוב הזכוכית יכול להתבצע באחת מכמה דרכים:
- ניתן לשפוך את הכוס המותכת לתבנית ולהניח לה להתקרר. בשיטה זו השתמשו המצרים, וזה גם כמה עדשות נוצרות כיום.
- ניתן לאסוף כמות גדולה של זכוכית מותכת בקצה הצינור החלול, ואז מועפים אליו תוך כדי הפיכת הצינור. הזכוכית מעוצבת על ידי האוויר שנכנס לצינור, משיכת הכבידה על הזכוכית המותכת ובכל הכלים שבהם מפוח הזכוכית משתמש לעבודה על הזכוכית המותכת.
- את הזכוכית המותכת ניתן לשפוך לאמבט של פח מותך לצורך תמיכה ולפוצץ אותו בחנקן בלחץ כדי לעצב וללטש אותו. זכוכית המיוצרת בשיטה זו נקראת זכוכית צפה, וכך נוצרו חלונות זכוכית מאז שנות החמישים.
- 9לאט לאט לקרר את הכוס בתנור. תהליך זה נקרא חישול והוא מסיר את כל נקודות הלחץ שעלולות להיווצר בזכוכית במהלך הקירור. זכוכית שלא הובהלה חלשה משמעותית. לאחר השלמת תהליך זה, ניתן לכסות, לרבד או לטפל בזכוכית אחרת בכדי לשפר את חוזקה ועמידותה.
- הטמפרטורה המדויקת לחישול יכולה להשתנות בהתאם להרכב המדויק של הזכוכית מ -399 מעלות צלזיוס ועד 538 מעלות צלזיוס. גם קצב הזכוכית חייב להתקרר עשוי להשתנות - בדרך כלל, חתיכות זכוכית גדולות יותר חייבות להתקרר לאט יותר מאשר חלקים קטנים יותר. חקרו שיטות חישול נכונות לפני תחילת הדרך.
- תהליך קשור הוא הרפיה, בו מכניסים זכוכית מעוצבת ומלוטשת לתנור המחומם לפחות ל- 600 מעלות צלזיוס (600 מעלות צלזיוס) ואז מקורר במהירות ("מרווה") עם תקיעות אוויר בלחץ גבוה. זכוכית מחוסמת נשברת לרסיסים עם 2722 ק"ג לאינץ 'מרובע (psi), ואילו זכוכית מחוסמת נשברת לחתיכות קטנות בלא פחות מ- 10000 psi ובדרך כלל בסביבות 24000 psi.
עיצוב הזכוכית יכול להיעשות באחת מכמה דרכים: את הזכוכית המותכת ניתן לשפוך לתבנית ולתת להתקרר.
שיטה 2 מתוך 2: שימוש במנגל פחמים
- 1הכן תנור מאולתר מגריל ברביקיו פחמים. שיטה זו משתמשת בחום שנוצר מאש פחמים גדולה כדי להמיס חול סיליקה לזכוכית. החומרים המשמשים זולים יחסית ונפוצים - תיאורטית, כל מה שתזדקק לו הוא נסיעה קצרה לחנות החומרי בניין כדי להיות מוכנים להכין בעצמך זכוכית. השתמש בגריל ברביקיו גדול של פחם - דגמי "כיפה" בגודל סטנדרטי עובדים היטב. השתמשו בגריל העבה והחזק ביותר שיש. ברוב גרילי הפחמים יהיה אוורור בתחתית - פתח את האוורור הזה.
- גם בטמפרטורות החמות במיוחד שהושגו בשיטה זו, יכול להיות קשה להמיס חול סיליקה בגריל. הוסף כמות קטנה (בערך 0,33 עד 0,25 מנפח החול שלך) של סודה, סיד ו / או בורקס לכביסה לפני שאתה מתחיל. תוספים אלה מורידים את טמפרטורת ההיתוך של החול.
- אם אתה מתכוון לפוצץ את הכוס שלך, השתמש בצינור מתכת ארוך וחלול. אם אתם מתכוונים לשפוך אותו לתבנית, הכינו את התבנית מראש. אתה רוצה תבנית שלא תישרף או תימס מחום הזכוכית המותכת - גרפיט עובד טוב.
- 2דע את הסכנות הטמונות בשיטה זו. שיטה זו תדחוף את המנגל הקונבנציונאלי מעבר למגבלות הטמפרטורה הרגילות שלו - כל כך חם שאפשר אפילו להמיס את הגריל עצמו. שיטה זו עלולה לגרום לפציעה קשה או למוות אם היא מנסה בפזיזות. להמשיך בזהירות. הצטיידו בכמות גדולה של לכלוך או חול או מטף מדורג לטמפרטורות גבוהות כדי לחנוק את האש במידת הצורך.
- 3נקט בכל אמצעי זהירות כדי להגן על עצמך ועל רכושך מפני החום הגבוה. נסה שיטה זו על משטח מלוכלך או חול בחוץ עם הרבה מקום. ביצוע זאת על משטח בטון חשוף שאינו מכוסה בחול או לכלוך עלול לגרום לבטון להתפוצץ באופן נפיץ אם מפילים עליו זכוכית מותכת חמה. אל תשתמש בציוד שאין לו תחליף. עמדו הרחק מהגריל בזמן שאתם מחממים את הכוס. אתה צריך גם ללבוש כמה שיותר בגדי מגן, כולל:
- כפפות או כפפות תנור כבדות
- מסכת רתך
- סינר כבד
- ביגוד עמיד בחום
- 4קבל ואקום בחנות עם אביזר צינור ארוך. בעזרת נייר דבק או שיטה אחרת, כיוון את הצינור שלו כך שהוא נושף ישירות לפתח התחתון מבלי לגעת בגוף הראשי של הגריל. ייתכן שתרצה לחבר את הצינור לאחת מרגלי הגריל או הגלגלים. יש להרחיק את יחידת הוואקום הראשית מהגריל.
- וודא שהצינור מאובטח ולא יזוז - אם הוא משתחרר בזמן שאתה מכין את הכוס שלך, אתה לא צריך להתקרב לגריל אם הוא חם במיוחד.
- הפעל את הוואקום כדי לבדוק את מיקום הצינור שלך. צינור מדויק ינשוף ישירות לתוך האוורור.
- 5מרפדים את פנים הגריל בפחם. השתמש יותר בפחם ממה שהיית עושה לצליית בשר. תוצאות מוצלחות הושגו על ידי מילוי הגריל עד אפס מקום. הציבו סיר ברזל או כור היתוך המכיל את החול שלכם במרכז הגריל, מוקף בפחם.
- עץ פחם (או "גוש") נשרף חם ומהיר יותר מפחם בריקט, מה שהופך אותו לבחירה טובה יותר אם הוא זמין.
- 6הדליקו את הפחם. התייעץ עם אריזות הפחם כדי לדעת האם ניתן להדליק את הפחם שלך ישירות או שהוא דורש נוזל מצית. אפשר להבות להתפשט באופן שווה.
- 7חכה שהפחם יתחמם. כשהפחמים אפרוריים ובוקעים זוהר כתום, הם מוכנים. אתה אמור להיות מסוגל להרגיש את החום פשוט מעמידה ליד הגריל.
- 8הפעל את חלל החנות כדי להכניס אוויר לפחם. פחם המוזן באוויר מלמטה יכול להישרף חם במיוחד (עד 1093 מעלות צלזיוס.) היזהר - להבות גדולות עשויות להתרחש.
- אם אתה עדיין לא מצליח להגיע לטמפרטורות גבוהות מספיק, התנסה בהחלפת המכסה תוך הכנסת אוויר דרך האוורור.
- 9כאשר הכוס שלך מותכת, השתמש בזהירות רבה בכלי מתכת כדי להסיר אותה ולעצב אותה. בגלל הטמפרטורה הנמוכה של שיטת הגריל, הזכוכית המותכת עשויה להיות נוקשה וקשה יותר לעבודה מאשר זכוכית מכבשן. צרו אותו בעזרת צינור, עובש או כלים אחרים כרגיל.
בגלל הטמפרטורה הנמוכה של שיטת הגריל, הזכוכית המותכת עשויה להיות נוקשה וקשה יותר לעבודה מאשר זכוכית מכבשן.
- ניתן להשתמש בחלק מחולות החוף במקום חול סיליקה טהור, אם כי הזכוכית המתקבלת עשויה להיות אטומה, דהויה או באיכות פחותה. השתמש בחול הלבן, המשובח והאחיד ביותר כפי שקיים.
- אם החול או התוספים שלך הם גרגירים גסיים, פרוס אותם עם טיט ועלי או מטחנה מכנית. חלקיקי דגנים עדינים יותר נמסים מהר יותר.
- ניתן להוסיף לחול פיסות זכוכית ישנות טחונות לפני ההמסה כדי למחזר אותה לכוס חדשה. תחילה יש לבדוק את הזכוכית הישנה, או "הקולט", אם יש זיהומים שיחלישו את הזכוכית החדשה שיוצרה באמצעותה - חפשו בועות.
- בעת השחזה של זכוכית יש ללבוש מסכת פנים כדי למנוע שאיפה בשוגג.
- השתמש במנורת פיצוץ בטמפרטורה גבוהה כדי להתמזג או לחתוך חתיכות קטנות, מוטות או קווצות..
ייצור זכוכית הוא תהליך עתיק מאוד, עם עדויות ארכיאולוגיות לייצור זכוכית עוד לפני שנת 2500 לפני הספירה. פעם אמנות נדירה ויקרה, ייצור זכוכית הפך לתעשייה נפוצה.
- היזהר תמיד סביב מקורות חום גבוה. לעולם אל תנסה להכין זכוכית סביב ילדים או חיות מחמד.
- כיבוי שריפות חמות במיוחד במים יכול להחמיר אותן. למשל, שריפה שנשרפת ב -2000 מעלות צלזיוס חמה מספיק כדי לפצל מים (H2O) לאטומי המימן והחמצן המרכיבים אותה, ומשחררת כמות עצומה של אנרגיית חום. לשריפות חמות מאוד, כדאי להחזיק דלי גדול של לכלוך או חול בהישג יד.
- מטפי כיתה D מכילים נתרן כלורי (מלח שולחן) ומשמשים לחנק שריפות מתכת.
- חול סיליקה (דו תחמוצת הסיליקון)
- נתרן פחמתי (סודה לשטיפה)
- תחמוצת סידן (סיד מהיר)
- תחמוצות ומלחים אחרים (למשל, תחמוצת מגנזיום, תחמוצת אלומיניום, תחמוצת ברזל, תחמוצת מגנזיום או מלחי נתרן או סידן - אופציונלי)
- תחמוצת עופרת (אופציונלי)
- כור היתוך, צורה או חלול עמיד בחום
- תנור זכוכית או תנור ואז הזכוכית נגמרה
קרא גם: איך להמיס זכוכית?
שאלות ותשובות
- איך אוכל להשיג חול סיליקה?אתה יכול לקנות חול סיליקה בחנות לשיפור הבית או באינטרנט.
- האם אוכל להכין כוס בתנור?אינך יכול להכין זכוכית בתנור מכיוון שטמפרטורת התנור יכולה להגיע רק ל-200-230 מעלות צלזיוס. תצטרך לפחות 1500 מעלות צלזיוס כדי להכין זכוכית.
- איך מכינים זכוכית רגילה?אל תוסיף כימיקלים או חלקי זכוכית אחרים בצבע.
- מהי כמות החום הנדרשת להשגת טון זכוכית אחת?מחממים את התערובת בטמפרטורה של 1500 מעלות צלזיוס כדי להשיג טון אחד של זכוכית. כמות החום נותרה זהה בין אם הכמות מוגדלת או מופחתת.
- כמה זמן לוקח להכין את הכוס?על מנת לייצר זכוכית, יש לחמם חול בטמפרטורה גבוהה במיוחד. לאחר סיום תהליך זה, האמנים יעבדו ויכופפו את הזכוכית ליצירת המטרה הפונקציונלית. תהליך זה יכול להשתנות בטווח, אך בדרך כלל הצד התעשייתי הוא בערך 7-10 דקות, ואילו הצד האמנותי יכול להיות 1-2 ימים.
- האם כימיקלים כלשהם יופיעו אם אני מכין זכוכית?זה אפשרי אם אתה משתמש בחול חוף רגיל עם זיהומים במקום בחול סיליקה טהור. אם זה המקרה, תוכלו להשתמש במסכה ולהימנע מעמידה קרוב לכבשן תוך כדי המסת הכוס.
- האם ניתן להכין זכוכית כמעט מכל סוג של חול, כמו למשל מחוף ים?ניתן להשתמש בחלק מחולות החוף במקום חול סיליקה טהור, אם כי הזכוכית המתקבלת עשויה להיות אטומה, דהויה או באיכות פחותה.
- האם אוכל להכין כוס למדורה?לא באמת. יש לייצר זכוכית בטמפרטורות גבוהות באמת - הרבה יותר חם מהמדורה הממוצעת.
- האם יש קורסים להכנת זכוכית תעשייתית?כן! עליכם לחפש בתי ספר לייצור זכוכית תעשייתית או שיעורים באזורכם באמצעות מנוע חיפוש כמו גוגל. זו הדרך הטובה ביותר לברר אודות הזדמנויות פוטנציאליות לייצור זכוכית סביבך.
- מאיפה זכוכית?זכוכית היא תערובת של חול סיליקה, נתרן פחמתי ותחמוצת הסידן. זה יכול לכלול גם כימיקלים אחרים, תלוי למה משתמשים בזכוכית. אלה מחוממים לטמפרטורה גבוהה מאוד ומאפשרים להם להתמוסס יחד. כשהם מתקררים הם יוצרים זכוכית מוצקה.
שאלות ללא מענה
- איך קורה הרפיה?
- כמה חול סיליקה משמש לייצור זכוכית אופטית אחת?
