Temperatura de topire a sticlei: valori maxime si minime. Acoperișuri originale și acoperișuri de designer: Cum să faci singur sticlă acasă. Metode și tehnologii pentru auto-fabricarea sticlei și a produselor din sticlă

Producția de sticlă a început cel puțin încă din mileniul al III-lea î.Hr., așa cum demonstrează particulele de sticlă găsite în Mesopotamia. Fabricarea sticlei, cândva o artă rară, a devenit o industrie de masă, produsele fabricate din sticlă fiind folosite atât în aplicații comerciale, cât și domestice, ca recipiente din sticlă, material izolator, fibre de armare, lentile și arte și meșteșuguri. Deși materialele folosite pentru fabricarea sticlei pot varia, procesul de bază al modului în care este fabricată sticla rămâne același și este descris mai jos.

Obțineți suficient nisip de siliciu. Denumit și nisip silicios, nisipul silicios este ingredientul principal în fabricarea sticlei. Sticla fără fier este folosită pentru a face sticlă transparentă, deoarece fierul, atunci când este prezent, face sticla verzuie. Dacă nu este posibil să găsiți nisip fără impurități de fier, atunci efectul de nuanță poate fi eliminat prin adăugarea unei cantități mici de dioxid de mangan.

Adăugați carbonat de sodiu și oxid de calciu pe nisip. Carbonatul de sodiu (sau soda) scade temperatura necesară producției comerciale de sticlă. Cu toate acestea, permite apei să pătrundă în sticlă, astfel încât se adaugă carbonat de sodiu sau hidroxid de calciu pentru a neutraliza această proprietate. De asemenea, se pot adăuga magneziu și/sau oxid de aluminiu pentru a face sticla mai puternică. De regulă, acești aditivi nu formează mai mult de 26-30 la sută din amestecul de sticlă.

Pentru a îmbunătăți calitatea sticlei, adăugați alte elemente chimice în funcție de scopul utilizării acesteia. Cel mai obișnuit aditiv pentru producția de sticlă decorativă este oxidul de plumb, care conferă luciu produselor din sticlă transparentă, precum și ductilitate, care facilitează procesul de tăiere a sticlei și, în plus, scade punctul de topire. Lentilele pentru ochelari pot conține oxid de lantan, datorită proprietăților sale de refracție, în timp ce fierul ajută sticla să absoarbă căldura.

Cristalul poate conține până la 33% oxid de plumb; cu toate acestea, cu cât mai mult oxid de plumb, cu atât este nevoie de mai multă îndemânare pentru a modela sticla topită, așa că mulți producători de cristale optează pentru mai puțin plumb în sticlă.

Dacă trebuie să faceți sticlă de o anumită culoare, adăugați-i substanțe chimice. După cum sa menționat mai sus, impuritățile de fier din nisipul de cuarț dau sticlei o nuanță verzuie, așa că se adaugă oxid de fier, precum oxidul de cupru, pentru a crește nuanța verde. Compușii sulfului conferă sticlei o nuanță gălbuie, chihlimbar, maronie sau chiar negricioasă, în funcție de cât de mult carbon sau fier este adăugat în amestec.

Puneți amestecul într-un creuzet sau recipient bun rezistent la căldură.

Se topește amestecul până la lichid. Pentru fabricarea sticlei industriale de cuarț, topirea se realizează într-un cuptor cu gaz, în timp ce sticla specială poate fi produsă folosind un cuptor electric de topire, un cuptor cu ibric sau un cuptor de prăjire.

Nisipul de cuarț fără aditivi se transformă în sticlă la o temperatură de 2.300 de grade Celsius (4.174 de grade Fahrenheit). Când se adaugă carbonat de sodiu (sodă), temperatura este redusă la nivelul necesar pentru fabricarea sticlei, până la 1.500 de grade Celsius (2.732 de grade Fahrenheit).

Îndepărtați bulele și asigurați omogenitatea masei de sticlă topită. Aceasta înseamnă amestecarea amestecului până când devine groasă și adăugarea de substanțe chimice precum sulfat de sodiu, clorură de sodiu sau trioxid de antimoniu.

Forma sticla topita. Modelarea sticlei se poate face într-unul din mai multe moduri: sticla topită este turnată într-o matriță și răcită în ea. Această metodă a fost folosită de egipteni și acum este folosită la fabricarea lentilelor.

O mare parte din sticla topită se poate acumula la capătul unui tub gol, care este apoi suflat cu aer în timp ce se rotește simultan tubul. Sticla este modelată de aerul care pătrunde prin tub, gravitația trage sticla topită spre sine, iar suflatorul de sticlă folosește diverse instrumente pentru a lucra cu sticla topită.

Sticla topită poate fi turnată într-o baie de staniu topit ca bază și presurizată cu azot pentru a da paharului forma și strălucirea. Sticla realizată prin această metodă se numește sticlă float și este aceeași metodă care a fost folosită la fabricarea geamurilor din anii 1950.

Lasă paharul la răcit.

Pentru a crește rezistența sticlei, trebuie să recurgeți la tratament termic. Acest proces se numește ardere și înlătură daunele care s-au format în timpul procesului de răcire a sticlei. Când acest proces este finalizat, sticla poate fi acoperită, laminată sau tratată în alt mod pentru a-și îmbunătăți rezistența și durabilitatea.

Recoacerea este următorul proces de fabricație în care sticla lustruită de o formă dată este plasată într-un cuptor încălzit la cel puțin 600 de grade Celsius (1,112 grade Fahrenheit) și apoi răcită rapid („călită”) folosind un curent puternic de aer de înaltă presiune. . Sticla recoaptă se sparge în bucăți mici la 6.000 psi, în timp ce sticla călită se sparge în bucăți mici la nu mai puțin de 10.000 psi și de obicei în jur de 24.000 psi.

Fragmentele zdrobite de sticlă veche pot fi adăugate la amestecul de sticlă înainte ca sticla să fie topită pentru a fi reciclată în sticlă nouă. Sticla veche sau „cullet” trebuie mai întâi verificată pentru impurități care pot slăbi proprietățile sticlei noi atunci când intră în el.

Componente de care veți avea nevoie:

nisip de cuarț (dioxid de siliciu);
carbonat de sodiu (sodă);
oxid de calciu (hidroxid de calciu);
alți oxizi și săruri: (de exemplu, oxid de magneziu, alumină, oxid de fier, oxid de magneziu sau de sodiu sau săruri de calciu după cum se dorește);
oxid de plumb (opțional)
creuzet termorezistent, tub profilat sau tubular;
cuptor sau cuptor pentru sticlă Aceasta completează producția de sticlă.

Ce este imposibil de făcut în prezent cu propriile mâini? Fie că este vorba despre un meșteșug obișnuit, un articol de garderobă, mobilier și multe altele. Cum să faci sticlă acasă? - S-ar părea că este nerealist. Nimic nu este imposibil în lumea de azi. Principalul lucru în această afacere este dorința. Și în acest articol veți găsi un algoritm detaliat pas cu pas pentru o activitate atât de distractivă și interesantă.

Ce se știe despre fabricarea sticlei?

Din istorie se știe că fabricarea sticlei este un proces foarte vechi. Conform intervalului de timp, se referă aproximativ la perioada anterioară anului 2500 î.Hr. Anterior, o ocupație atât de rară și valoroasă în timpul nostru a fost înlocuită de producția pe scară largă a acestui material.

Produsele din sticlă se găsesc peste tot. Sunt folosite ca recipiente, elemente de uz casnic și decorativ, izolatori, fibre de armare și alte lucruri. Ochelarii diferă numai prin materialul constitutiv care este utilizat pentru fabricație. Dar procesul în sine este aproape același.

Principalele materiale de care veți avea nevoie:

elementul principal este nisipul de cuarț (dioxid de siliciu);
carbonat de sodiu sau sifon;
oxid de calciu, ea este var;
cuptor pentru topirea sticlei;
alte săruri și oxizi care pot fi utilizați suplimentar individual (oxizi de aluminiu, fier, magneziu, plumb și săruri de calciu sau de sodiu);
îmbrăcăminte de protecție;
grătar;
cărbune;
forme și alte elemente pentru modelare;
creuzet refractar.

Metode de fabricare a sticlei folosind un cuptor

Prima modalitate de a lipi sticla acasă este utilizarea unui cuptor.

Achiziția de nisip cuarțos:

Acest material este baza pentru producerea sticlei. Sticla, în care nu există impurități de fier, are avantajele sale - este ușoară. Ce nu se poate spune despre sticla în care este prezent. Va degaja verdeață.
Este important să purtați o mască înainte de a începe lucrul. Nisipul de cuarț este cu granulație fină și pătrunde ușor în cavitatea nazală și mai departe în plămâni. Aceasta, la rândul său, va irita gâtul.
Puteți cumpăra cu ușurință nisip cuarțos dintr-un magazin online specializat. Costul său este scăzut.

Important! Costul sumei aproximative de care va fi nevoie va fi în jur de 20 USD. e. Pe viitor, îl puteți cumpăra până la o tonă, al cărui cost aproximativ va fi de 100 c.u. e. Asta dacă intenționați să lucrați la scară industrială.

Se întâmplă că găsirea nisipului de înaltă calitate nu este atât de ușoară și conține mai mult decât cantitatea de impurități. Nu fi suparat. În acest caz, dioxidul de mangan va veni în ajutor. Ar trebui adăugat în cantități mici. Dacă în ideea ta este sticlă cu o tentă verzuie, atunci nu trebuie făcut absolut nimic. Lasă totul așa cum este.

Adăugarea de carbonat și oxid de calciu:

Carbonatul în acest caz scade temperatura de producție a sticlelor industriale. În același timp, provoacă coroziunea sticlei cu participarea apei. Pentru a evita acest lucru, este necesar să se introducă suplimentar var sau oxid de calciu în sticlă.
Oxizii de magneziu sau aluminiu sunt utilizați pentru durabilitatea sticlei. De regulă, aceste incluziuni ocupă un procent mic în compoziția sticlei. Cifra este de aproximativ 26-30 la sută.

Adăugarea altor elemente chimice:

Această metodă de a face sticla decorativă acasă necesită utilizarea oxidului de plumb. Oferă strălucire cristalului, duritatea sa scăzută, îl face accesibil pentru tăiere și oferă o temperatură scăzută de formare a topiturii.
Oxidul de lantan poate fi găsit în lentilele de ochelari. Are o proprietate refractivă.
În ceea ce privește cristalul de plumb, acesta poate conține până la 33% oxid de plumb.

Important! Cu cât mai mult plumb, cu atât este nevoie de mai multă dexteritate pentru a modela sticla topită. Pe baza acestui fapt, mulți suflători de sticlă preferă o cantitate mai mică din ea.

Impuritățile de fier din sticla de cuarț îi conferă o nuanță verde. În acest caz, se adaugă oxid de fier pentru a crește nuanța verzuie. Acest lucru este valabil și pentru oxidul de cupru.
Galbenul, chihlimbarul și chiar negru pot fi obținute cu un compus cu sulf. Totul depinde de cantitatea de carbon sau fier adăugată în sarcina de sticlă.

Principalele etape ale producției de sticlă:

Puneți amestecul într-un creuzet rezistent la temperatură. Acesta din urmă ar trebui să fie cât mai rezistent la temperatura care va fi în cuptor. Poate varia de la 1500 la 2500 de grade. Depinde de aditivi.

Important! Mai există o cerință importantă pentru creuzet - trebuie să fie astfel încât să poată fi fixat cu ușurință cu ajutorul cleștilor metalici.

Topiți amestecul până la o consistență lichidă. Pentru sticla de silicat industrial, acest lucru se poate face într-un cuptor cu gaz.

Important! Există, de asemenea, cuptoare electrice, cu mufe și oale. Se pot realiza cu sticla speciala. Vă rugăm să rețineți că cuarțul și nisipul, care nu conțin impurități suplimentare, intră în stare sticloasă atunci când temperatura în cuptor este de 2500 de grade Celsius. Dacă la conținut se adaugă carbonat de sodiu, acesta este sifon obișnuit, atunci temperatura va scădea la 1500 de grade.

Monitorizați cu atenție consistența paharului. Este important să eliminați toate bulele din acesta în timp util. Acest lucru se poate realiza prin amestecare regulată până la o densitate uniformă. De asemenea, este necesar să adăugați unul dintre elemente - clorură de sodiu, sulfat de sodiu sau oxid de antimoniu.
Modelați paharul. Pentru a face acest lucru, utilizați una dintre următoarele metode.
Cel mai simplu este să turnați paharul topit într-o formă și să așteptați până se răcește. Cu această metodă, sunt create multe lentile optice. Anterior, această metodă era folosită de egipteni.
Puneți sticla topită finită într-o baie care conține staniu topit. Acesta din urmă acționează ca un substrat. Apoi, trebuie să-l suflați cu azot comprimat pentru modelare sau lustruire. O altă modalitate este să colectați cantitatea necesară de sticlă la capătul unei țevi goale și, întorcând țeava, să o suflați.

Important! Sticla realizată prin această metodă se numește sticlă float. A fost produs de la începutul anilor 1950.

Lasă paharul să se răcească. Este important să-l așezi într-un loc în care să nu fie deteriorat, să nu-l strice apa, praful sau, de exemplu, frunzele. Rețineți că atunci când intră în contact cu obiecte reci, se va crăpa.
Pasul final al acestei metode de a face sticlă acasă va fi recoacerea sticlei. Această metodă de tratament termic va da rezistență materialului. Când îl utilizați, toate sursele punctuale de stres care pot fi întâlnite în timpul procesului de răcire a sticlei vor fi îndepărtate.

Important! La finalizarea acestei lucrări, acoperiri suplimentare pot fi aplicate pe sticlă pentru a crește durabilitatea și rezistența. De asemenea, poate fi laminat.

Sticla necoaptă este mai puțin durabilă.
În ceea ce privește temperatura pentru lucrările de finisare, aceasta depinde de compoziția exactă a sticlei - de la 400 la 550 de grade Celsius.
Viteza de răcire a sticlei depinde de dimensiune. Articolele mari din sticlă trebuie răcite lent. Lucrurile mai mici merg mai repede.

Metoda de fabricare a sticlei cu ajutorul unui brazier

A doua modalitate de a face sticlă acasă este prăjirea cu cărbune. Să aruncăm o privire la totul pas cu pas în acest caz.

Echipament pentru lucru

Mai întâi trebuie să faci un cuptor. Un grătar este perfect pentru asta. Este important ca acesta să fie încălzit cu cărbune. În acest caz, pentru a topi nisipul de cuarț în sticlă, se folosește căldura pe care o generează cărbunele atunci când este ars. Din nou, costul acestui material nu este prea mare. Sunt disponibile pe scară largă.

Important! Folosește grătar de dimensiune standard. Mai bine dacă este sub formă de cupolă. Principalele calități pe care ar trebui să le aibă sunt prezența pereților groși și rezistență bună. Daca gratarul are un orificiu de aerisire, situat de obicei in partea de jos, acesta trebuie deschis.

Cu toate acestea, pot exista mici obstacole în această metodă. Chiar dacă sunt temperaturi foarte ridicate, nu este întotdeauna posibil să-l topești cu ușurință. Pentru a face acest lucru, înainte de a începe procesul, trebuie să adăugați var, borax sau sifon de spălat pe nisip. Cantitatea de aditivi nu trebuie să depășească ⅓-¼ din volumul de nisip.

Important! Amintiți-vă că acești aditivi scad semnificativ punctul de topire al nisipului.

Formatarea sticlei

Pentru suflarea sticlei, pregătiți un tub metalic lung și gol. Pentru a turna sticla este nevoie de o matriță. Ar trebui să fie dens și să nu se topească din sticla fierbinte. Utilizați, de exemplu, grafit.

Important! Când utilizați această metodă, rețineți că grătarul se încălzește mult mai mult decât în mod normal. Este posibil ca grătarul în sine să se topească. Prin urmare, în fabricarea sticlei în acest fel, trebuie să efectuați toate acțiunile cu atenție și responsabilitate. Neglijența poate duce la vătămări grave sau chiar la moarte.

Masuri de securitate:

Așezați o cantitate mare de nisip și un stingător de incendiu în apropierea zonei de lucru.
Toate lucrările trebuie făcute în aer liber.
Podeaua trebuie să fie din beton, de exemplu.
Stați departe de grătar atunci când gătiți sticlă pentru a vă proteja pe dumneavoastră și hainele de temperaturi ridicate.
Nu uitați să purtați îmbrăcăminte de protecție. Acestea sunt îmbrăcăminte rezistentă la foc, mănuși de cuptor, un șorț de mare rezistență peste îmbrăcăminte și o mască de sudură obligatorie.
Tot in aceasta metoda vei avea nevoie de un aspirator. Va acționa ca un suflant de cărbune. O aranjam astfel: atribuim corpul la o distanta suficienta. Fixăm furtunul la orificiul de ventilație, care se află dedesubt. Poate fi necesar să fie îndoit pentru a da forma dorită. Îl poți fixa pe unul dintre picioarele grătarului. Furtunul trebuie să fie fixat ferm și să nu se miște.

Important! Dacă s-a întâmplat contrariul, atunci în niciun caz nu te apropia de el, pentru că este foarte fierbinte. Apoi, trebuie să opriți aspiratorul și să vă uitați la poziția furtunului. Acesta trebuie să fie îndreptat exact către orificiul de aerisire.

Procedura de operare:

Pune cărbune pe interiorul grătarului. Este necesar să-l puneți în două sau chiar de trei ori mai mult decât pentru prăjirea cărnii. Ei bine, dacă este umplut aproape până la refuz.

Important! Folosiți cărbune de lemn de esență tare. Arde mai repede și mai bine decât brichetat.

În mijlocul vasului, puneți un recipient din fontă sau un creuzet cu nisip.
Studiați cu atenție ambalajul cărbunelui folosit. Aprindeți-l în modul corect. Există cărbune care se aprinde direct de la sine și există materiale pentru care se folosește lichid de aprindere. Așteptați ca flacăra să se răspândească uniform.
Așteptați până când cărbunele este gata pentru lucrări ulterioare. Pregătirea cărbunilor poate fi determinată de culoare. Vor fi portocalii.
Următorul pas este să porniți aspiratorul. Acest lucru este necesar pentru ca cărbunele să fie suflat.

Important! Cărbunele expus fluxului de aer poate fi încălzit la temperaturi foarte ridicate. Până la aproximativ 1100 de grade Celsius. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când este aproape de aragaz. Din el pot apărea blițuri crescătoare.

Sticla este un material care se distinge clar de restul realizat de om. În primul rând, acest lucru se datorează proprietăților acestui material. Deși un tip de sticlă este extras sub formă de mineral, acest produs este de obicei rezultatul activității umane.

proprietățile sticlei

Pe lângă faptul că sticla are un punct de topire și că din acest material se pot realiza o mare varietate de produse, are multe alte proprietăți. Densitatea sticlei depinde în mare măsură de compoziția sa chimică, acest indicator caracterizează raportul dintre volum și greutatea materialului. Deci, acest indicator este cel mai scăzut pentru sticla de cuarț.

Cristalul, dimpotrivă, are cel mai mare, care poate depăși 3 g/cm 3. Rezistența acestui material depinde și de compoziția chimică, adică de modul în care sticla își poate menține integritatea în produse sub influența sarcinilor externe. În tensiune și compresie, influența compoziției chimice este aproape aceeași. Duritatea materialului este afectată de prezența sau absența impurităților și de indicele lor cantitativ într-un caz dat. Cel mai dur este considerat a fi cel care conține o cantitate mare de silice, și anume cuarț, precum și borosilicat. La rândul său, prezența oxizilor de plumb în compoziție reduce caracteristicile de rezistență. După cum știți, punctul de topire ridicat al sticlei vă permite să-i schimbați aspectul și, dacă este necesar, să obțineți o formă complet diferită. Dar la temperaturi scăzute, care sunt considerate normale pentru viața umană, sticla sub influența sarcinilor este distrusă, nu deformată.

fragilitatea produselor din sticlă depinde de grosimea materialului, precum și de formă. Cel mai simplu mod de a sparge în fragmente este sticla de formă plată. Pentru a crește acest indicator, în compoziție se adaugă oxizi de magneziu și anhidridă borică în timpul producerii materialului. Cu cât sticla este mai neomogenă, cu atât este mai probabil să se rupă sub presiune mecanică.

Efectul temperaturii

Temperatura de topire a sticlei merită o atenție deosebită. În ciuda fragilității materialului, pentru a-l transforma într-o stare lichidă, va fi necesar să-l încălziți la temperaturi ridicate. În ceea ce privește sticla obișnuită, punctul său de topire variază de la 425 la 600 ° C, pentru cuarț această cifră ajunge la 1000 ° C. Datorită fragilității sale și, în consecință, complexității producerii unor piese de sticlă cu adevărat mari, a devenit necesară crearea unui astfel de material. care ar putea fi mai durabil, păstrând în același timp alte proprietăți. Iar în 1936, sticla organică intră în vânzare. Punctul de topire al plexiglasului este scăzut, este de doar 160 o C, iar la 200 o C materialul ajunge la fierbere. Plexiglasul este folosit literalmente peste tot, deoarece transparența sa este aceeași cu cea a altora, dar în ceea ce privește rezistența la impact este cu un ordin de mărime mai mare.

Tipuri de sticlă

Dacă temporar nu luăm în considerare plexiglasul, ci amintim alte tipuri de acest material, atunci există patru dintre ele: obișnuit, cuarț, borosilicat și cristal. Fiecare specie are propriile sale caracteristici speciale care o deosebesc de restul.

Sticlă obișnuită

Acest tip de sticlă include sifon, potasiu și, de asemenea, var-sodiu-potasiu. Primul tip este utilizat pentru producția de sticlă pentru ferestre, vase, diverse recipiente din sticlă. Potasa are un punct de topire mai mare. Paharele de acest tip sunt folosite pentru a crea vesela de înaltă calitate. Acest tip de sticlă obișnuită are o strălucire pronunțată și o transparență. Ultimul tip este, de asemenea, utilizat în mod activ pentru producerea de feluri de mâncare.

sticlă de cuarț

Acest tip de sticla se obtine prin topirea materiilor prime de inalta puritate. Prin urmare, răspunsul la întrebarea la ce temperatură se topește sticla de cuarț este 1000 ° C. Acest lucru demonstrează faptul că acest tip de material este și cel mai rezistent la căldură, prin urmare, dacă îl coborâți sub formă fierbinte în apă rece, acesta nu se va crapa. Din acest motiv, sticla de cuarț poate fi folosită la temperaturi foarte ridicate, deoarece pentru a o aduce în stare lichidă, temperatura trebuie să ajungă la 1500 ° C.

Există două varietăți ale acestui pahar - cuarț transparent și lăptos-opac. În ceea ce privește performanța lor, sunt aproape la fel, dar diferă în proprietăți optice. Suprafața sticlei de cuarț are o capacitate mare de adsorbție nu numai pentru umiditate, ci și pentru anumite gaze. De asemenea, merită să ne amintim că cuarțul trebuie protejat de tot felul de contaminanți, inclusiv de urmele grase de pe mâini, astfel de pete pot fi îndepărtate cu etanol, ca opțiune, se utilizează acetonă.

Sticlă borosilicată

Acest tip de sticlă conține o cantitate mare de oxid de bor, ceea ce explică numele său. Datorită introducerii acestei substanțe în compoziție, aceasta poate fi mult mai puternică decât alte tipuri. Rezistența la șoc termic a sticlei borosilicate poate fi de până la 5 ori mai mare decât a sticlei de var. Alți indicatori sunt legați de rezistența chimică a sticlei, permițându-i să fie utilizat în mod activ în inginerie electrică. Pentru a înmuia acest tip de material descris, este necesar să îl încălziți la o temperatură de 585 ° C.

sticla de cristal

Toată lumea este familiarizată cu cristalul, acest material este considerat cel mai înalt grad dintre diversele pahare, nu numai că are o strălucire unică, dar are și capacitatea de a refracta puternic lumina. Sticla de cristal poate conține plumb și fără plumb. Primele au mai multă greutate și demonstrează un frumos joc de lumină, sunt folosite pentru a face mâncăruri sau suveniruri. Ochelarii fără plumb sunt folosiți mai des în instrumentele optice și se caracterizează prin calitate înaltă.

Vazele decorative, tăvile, farfuriile și alte decorațiuni din sticlă vor adăuga stil și farmec original casei tale. Le puteți crea singuri topind sticlele de sticlă acumulate. Aceasta este o modalitate excelentă de a transforma sticlele vechi nedorite în ceva nou și elegant. Acest lucru va necesita timp și puțină practică. După ce ați stăpânit tehnica de topire a sticlei la perfecțiune, veți găsi o utilizare excelentă pentru sticlele de sticlă inutile.

Pași

Partea 1

Pregătirea cuptorului și a sticlelor pentru o topire sigură

Colectați și curățați sticlele vechi. Orice sticlă de sticlă este potrivită. Puteți folosi sticle din apă minerală, limonadă, bere, vin, condimente, produse cosmetice și așa mai departe. Înainte de a se topi, acestea trebuie curățate și uscate corespunzător. Scoateți toate etichetele și amprentele din sticle.

Curățați cuptorul. De-a lungul timpului, cuptorul s-ar putea să se fi murdar și s-ar putea să se fi acumulat praf și resturi în el. Murdăria afectează negativ funcționarea elementelor de încălzire și reduce durata de viață a cuptorului. Prin urmare, înainte de a utiliza cuptorul, curățați-l temeinic urmând manualul de instrucțiuni pentru a evita costurile inutile.

Curățarea cuptorului este o oportunitate excelentă de a-l reexamina și de a verifica dacă totul este în ordine. Strângeți șuruburile slăbite, îndepărtați materialele combustibile din cuptor și verificați dacă totul este în ordine.

Testați cuptorul. Verificați funcționarea cuptorului - rulați-l conform planului. Deși trebuie folosite întotdeauna materialele și condițiile de testare recomandate în manualul de instrucțiuni, de obicei este posibil să se testeze funcționarea cuptorului folosind un con pirometric autoportant 04. Așezați câte un con pe fiecare raft la o distanță de aproximativ 5 centimetri de peretele cuptorului. După aceea, faceți următoarele:

Pregătiți matrița de turnare și raftul. Dacă nu protejați suprafețele interioare ale cuptorului, sticla topită se poate lipi de ele. Acoperiți raftul și matrița cu detergent pentru cuptor sau separator de sticlă pentru a preveni lipirea.

Partea 2
topirea sticlei
1. Alegeți între turnare și îndoire. Acestea sunt cele două metode principale de topire a sticlei. De regula, turnarea consta in topirea sticlei, urmata de umplerea matritei de turnare cu sticla lichida, in care sticla se solidifica, capatandu-si forma. În timpul îndoirii, sticla este încălzită până la o stare fluidă și ia o formă liberă, curgând în jurul unei suprafețe de susținere (de exemplu, un suport decorativ sau un gramaj de hârtie).
  
  Setați setarea temperaturii. Acest mod constă din mai multe intervale cu rate diferite de încălzire și răcire. În fiecare interval, temperatura se modifică în anumite limite și într-un anumit ritm. Regimul de temperatură afectează aspectul produsului final, iar acesta trebuie ales în funcție de tipul de sticlă folosit.
  
  Puneți sticla în cuptor. Odată ce ați curățat sticlele și cuptorul, ați testat cuptorul și i-ați protejat suprafețele interioare de lipirea sticlei, sunteți aproape gata să topiți sticla. Totuși, sticla trebuie mai întâi plasată în siguranță în mijlocul cuptorului.
  
  Pre-încălzește cuptorul. Primul pas este incalzirea sticlei si in timpul acestui pas temperatura nu trebuie crescuta cu mai mult de 260°C. Pentru o încălzire mai lentă, puteți selecta un pas mai mic. Acest lucru va încetini puțin procesul, dar va preveni crăparea mucegaiului, care poate fi cauzată de șoc termic.
  - La atingerea temperaturii prevăzute în fiecare pas, paharul trebuie păstrat la această temperatură pentru un anumit timp. În multe cazuri, o expunere scurtă de 10-12 minute este suficientă.
  - Când lucrați cu cuptorul, este necesar să utilizați echipamentul de protecție specificat în manualul cuptorului. De regulă, acestea sunt mănuși și ochelari de protecție rezistente la căldură.
2. Reduceți viteza și continuați încălzirea. La atingerea temperaturii de 560°C, sticla va începe să se înmoaie. Pereții mai subțiri din mijlocul sticlei vor începe să curgă. În această etapă, pentru cele mai bune rezultate, este de dorit să se egalizeze temperatura în toată sticla. În acest scop, se recomandă creșterea temperaturii în trepte mai mici, aproximativ 120°C.
  
  Topiți sticla.În această etapă, vei ajunge la temperatura la care curge sticla. Începând de la 704°C, creșteți temperatura cu o rată de 148°C pe oră până când ajungeți la 776°C.
  
  Recoaceți sticla topită. Recoacerea se efectuează sub temperatura de solidificare a sticlei, care pentru majoritatea tipurilor de sticlă este puțin mai mică de 537°C. Pentru a reduce stresul din sticlă și a reduce șansa de crăpare, țineți-l la această temperatură timp de o oră pentru fiecare 0,64 cm de grosime a sticlei.

Astăzi vom vorbi despre cum să faci sticlă cu propriile mâini acasă. Vom avea în vedere, de asemenea, metode și tehnologii de auto-fabricare a sticlei și a produselor din sticlă, și anume cuptoare, dispozitive și unelte pentru topirea sticlei.

La fabrici și în laboratoarele chimice, paharele sunt obținute dintr-un amestec - un amestec uscat bine amestecat de săruri pulbere, oxizi și alți compuși. Când sunt încălzite în cuptoare la temperaturi foarte ridicate, adesea peste 1500°C, sărurile se descompun în oxizi care, interacționând între ele, formează silicați, borați, fosfați și alți compuși care sunt stabili la temperaturi ridicate. Împreună fac sticlă.

Vom pregăti așa-numitele pahare fuzibile, pentru care este suficient un cuptor electric de laborator cu o temperatură de încălzire de până la 1000°C. De asemenea, veți avea nevoie de creuzete, clești pentru creuzet (pentru a nu vă arde) și o placă mică plată, din oțel sau fontă. Mai întâi vom suda sticla, apoi îi vom găsi o utilizare.

Se amestecă cu o spatulă pe o bucată de hârtie 10 g tetraborat de sodiu (borax), 20 g oxid de plumb și 1,5 g oxid de cobalt, cernute printr-o sită. Aceasta este povara noastră. Se toarnă într-un creuzet mic și se compactează cu o spatulă, astfel încât să obții un con cu vârf în centrul creuzetului. Amestecul compactat nu trebuie să ocupe mai mult de trei sferturi din volumul creuzetului, apoi sticla nu se va vărsa.

Puneți creuzetul cu clești într-un cuptor electric (creuzet sau mufă), încălzit la 800–900 °C și așteptați până când amestecul se topește. Acest lucru se apreciază după eliberarea bulelor: de îndată ce s-a oprit, paharul este gata. Scoateți creuzetul din cuptor cu clești și turnați imediat sticla topită pe o placă curată de oțel sau fontă. Răcindu-se pe aragaz, sticla formează un lingou albastru-violet.

Pentru a obține pahare de alte culori, înlocuiți oxidul de cobalt cu alți oxizi de colorare. Oxidul de fier (III) (1-1,5 g) va colora sticla maro, oxid de cupru (II) (0,5-1 g) verde, un amestec de 0,3 g oxid de cupru cu 1 g oxid de cobalt și 1 g oxid de fier ( III) - negru. Dacă luați doar acid boric și oxid de plumb, atunci sticla va rămâne incoloră și transparentă. Experimentați-vă cu alți oxizi, cum ar fi crom, mangan, nichel, staniu.

Zdrobiți paharul cu un pistil într-un mortar de porțelan.Pentru a nu vă răni cu fragmente, asigurați-vă că vă înfășurați mâna cu un prosop și acoperiți mortarul cu un pistil cu o cârpă curată.

Se toarnă pulbere fină de sticlă pe sticlă groasă, se adaugă puțină apă și se pisează până la o stare cremoasă cu un clopot - un disc de sticlă sau de porțelan cu mâner. În loc de un clopoțel, puteți lua un mic mortar cu fund plat sau o bucată de granit lustruită - așa făceau vechii maeștri când frecau vopsea. Masa rezultată se numește alunecare. Îl vom aplica pe suprafața de aluminiu în același mod ca atunci când fac bijuterii.

Curățați suprafața de aluminiu cu șmirghel și degresați prin fierbere într-o soluție de sifon. Pe o suprafață curată, trasați conturul modelului cu un bisturiu sau cu un ac. Acoperiți suprafața cu o perie obișnuită, uscați-o peste o flacără și apoi încălziți-o în aceeași flacără până când sticla se topește pe metal. Veți obține smalț.

Daca insigna este mica, poate fi acoperita cu un strat de sticla si incalzita la flacara in intregime. Dacă produsul este mai mare (să zicem, o placă cu o inscripție), atunci este necesar să-l spargeți în secțiuni și să aplicați sticlă pe ele una câte una. Pentru ca culoarea smalțului să fie mai intensă, aplicați din nou sticla. În acest fel, este posibil să obțineți nu numai decorațiuni, ci și acoperiri de email de încredere pentru a proteja piesele din aluminiu în diverse dispozitive și modele. Deoarece în acest caz smalțul poartă o sarcină suplimentară, este de dorit să acoperiți suprafața metalică după degresare și spălare cu o peliculă densă de oxid; pentru a face acest lucru, este suficient să țineți piesa timp de 5-10 minute într-un cuptor cu o temperatură puțin sub 600 ° C.

Desigur, este mai convenabil să aplicați slip pe o parte mare nu cu o perie, ci cu un pistol de pulverizare sau pur și simplu prin udare (dar stratul trebuie să fie subțire). Uscați piesa într-un cuptor la 50–60°C, apoi transferați-o într-un cuptor electric încălzit la 700–800°C.

Și din sticlă cu topire scăzută, puteți pregăti plăci vopsite pentru lucrul cu mozaic. Turnați un strat subțire de slip peste bucăți de vase de porțelan sparte (vă vor fi întotdeauna oferite într-un magazin de porțelan), uscați la temperatura camerei sau într-un cuptor și topiți sticla pe farfurii, păstrându-le într-un cuptor electric la o temperatură. de cel puțin 700 ° C.

După ce stăpâniți munca cu sticla, vă puteți ajuta colegii din cercul biologic: ei fac adesea animale de pluș acolo, iar animalele de pluș au nevoie de ochi multicolori ...

Într-o placă de oțel de aproximativ 1,5 cm grosime, găuriți mai multe adâncituri de dimensiuni diferite cu fund conic sau sferic. În același mod ca și înainte, fuzionați ochelarii multicolori. Gamma, poate, este suficientă, iar pentru a schimba intensitatea, creșteți sau micșorați ușor conținutul de aditiv colorant.

Puneți o picătură mică de sticlă topită strălucitoare în locașul plăcii de oțel, apoi turnați paharul de culoarea irisului. Picătura va intra în masa principală, dar nu se va amesteca cu ea - așa vor fi reproduse atât pupila, cât și irisul. Răciți încet produsele, evitând schimbările bruște de temperatură. Pentru a face acest lucru, îndepărtați „ochii” întăriți, dar încă fierbinți din matriță cu penseta încălzită, puneți-i în azbest liber și răciți-l la temperatura camerei deja în ea. .

Desigur, paharele fuzibile pot fi găsite și în alte aplicații. Dar nu ar fi mai bine să le cauți singur?

Iar la finalul experimentelor cu sticla, folosind acelasi cuptor electric, vom incerca sa transformam sticla obisnuita in sticla colorata. Întrebarea firească este: este posibil să faci ochelari de soare în acest fel? Este posibil, dar este puțin probabil să reușiți prima dată, deoarece procesul este capricios și necesită unele abilități. Prin urmare, ia ochelarii numai după ce te-ai exersat pe bucățile de sticlă și asigură-te că rezultatul este cel așteptat.

Baza vopselei pentru sticlă va fi colofonia. Din rezinate, săruri acide care alcătuiesc colofonia, ați pregătit anterior uscătoare pentru vopselele în ulei. Să ne întoarcem din nou la resinate, deoarece acestea sunt capabile să formeze o peliculă subțire și uniformă pe sticlă și să servească drept purtători ai materiei colorante,

Într-o soluție de sodă caustică cu o concentrație de aproximativ 20%, se dizolvă amestecând și amintind, bineînțeles, prudență, bucăți de colofoniu până când lichidul devine galben închis. După filtrare, adăugați puțină soluție de clorură ferică FeCl3 sau altă sare ferică. Rețineți că concentrația soluției trebuie să fie mică, sarea nu trebuie luată în exces - precipitatul de hidroxid de fier, care se formează în acest caz, va interfera cu noi. Dacă concentrația de sare este scăzută, atunci se formează un precipitat roșu de rășină de fier - acolo este necesar.

Se filtrează precipitatul roșu și se usucă în aer, apoi se dizolvă până la saturație în benzină pură (nu pentru automobile, ci benzină cu solvenți), ar fi și mai bine să folosești hexan sau eter de petrol. Vopsiți suprafața de sticlă cu un strat subțire cu o perie sau un pistol de pulverizare, lăsați-o să se usuce și puneți-o într-un cuptor încălzit la aproximativ 600 ° C timp de 5-10 minute.

Dar colofonia aparține substanțelor organice și nu pot rezista la o astfel de temperatură! Așa este, dar exact de asta aveți nevoie - lăsați baza organică să se ardă. Apoi, cea mai subțire peliculă de oxid de fier va rămâne pe sticlă, bine lipită de suprafață. Și deși oxidul este în general opac, într-un strat atât de subțire transmite o parte din razele de lumină, adică poate servi drept filtru de lumină.
Poate că stratul de protecție împotriva luminii va părea prea întunecat sau, dimpotrivă, prea deschis. În acest caz, variați condițiile experimentului - creșteți sau micșorați ușor concentrația soluției de colofoniu, modificați timpul și temperatura de ardere. Dacă nu sunteți mulțumit de culoarea în care este vopsită sticla, înlocuiți clorura de fier cu o altă clorură de metal, dar cu siguranță una al cărei oxid este viu colorat, precum clorura de cupru sau de cobalt.

Și atunci când tehnologia este elaborată cu atenție pe bucăți de sticlă, este posibil să se facă transformarea ochelarilor obișnuiți în ochelari de soare fără prea multe riscuri. Nu uitați să scoateți sticla din cadru - rama de plastic nu va rezista căldurii din cuptor la fel ca baza de colofoniu ...
.
Pentru a obține sticlă, nisipul trebuie topit. Trebuie să fi mers pe nisip fierbinte într-o zi însorită, așa că poți ghici că pentru asta trebuie încălzit la temperaturi foarte ridicate. Un cub de gheață se topește la o temperatură de aproximativ 0 C. Nisipul începe să se topească la o temperatură de cel puțin 1710 C, care este de aproape șapte ori temperatura maximă a cuptorului nostru obișnuit.
Încălzirea oricărei substanțe la o astfel de temperatură necesită multă energie și, în consecință, bani. Din acest motiv, în producția de sticlă de uz zilnic, sticlarii adaugă nisipului o substanță care ajută nisipul să se topească la temperaturi mai scăzute - aproximativ 815 C. De obicei, această substanță este soda.
Cu toate acestea, dacă în topire se folosește doar nisip și carbon de sodiu, se poate obține un tip uimitor de sticlă - sticlă care se dizolvă în apă (sincer, nu este cea mai bună alegere pentru pahare).

Pentru a preveni dizolvarea sticlei, trebuie adăugată o a treia substanță. Producătorii de sticlă adaugă calcar zdrobit nisipului și sifonului (probabil că ați văzut această piatră albă frumoasă).

Sticla folosită în mod obișnuit pentru a face ferestre, oglinzi, pahare, sticle și becuri se numește silicat de cal sodico. O astfel de sticlă este foarte durabilă, iar în formă topită este ușor să îi dai forma dorită. Pe lângă nisip, sodă și calcar, acest amestec (experții spun „amestec”) include puțin oxid de magneziu, oxid de aluminiu, acid boric, precum și substanțe care împiedică formarea bulelor de aer în acest amestec.

Toate aceste ingrediente sunt combinate și amestecul (amestecul este plasat într-un cuptor uriaș (cel mai mare dintre aceste cuptoare poate conține aproape 1.110.000 kg de sticlă lichidă).

Focul puternic al cuptorului încălzește amestecul până când începe să se topească și se transformă dintr-un solid într-un lichid vâscos. Sticla lichidă continuă să fie încălzită la temperaturi ridicate până când toate bulele și venele dispar din ea, deoarece lucrul făcut din ea trebuie să fie absolut transparent. Când masa sticlei devine omogenă și curată, focul este redus și paharul se așteaptă până când sticla se transformă într-o masă vâscoasă, vâscoasă - ca un caramel fierbinte. Sticla este apoi turnată din cuptor într-o mașină de turnare unde este turnată în forme și modelată.
Cu toate acestea, în producția de lucruri goale, cum ar fi sticle, sticla trebuie suflată ca un balon. Anterior, suflarea sticlei putea fi văzută în timpul târgurilor și carnavalelor, acum acest proces este adesea afișat la televizor. Probabil ați văzut suflători de sticlă suflând o bucată de sticlă fierbinte atârnând de capătul unui tub pentru a crea figurine uimitoare. Dar puteți sufla sticlă și cu ajutorul mașinilor. Principiul de bază al suflantelor de sticlă este de a sufla într-o picătură de sticlă până când în mijloc se formează o bulă de aer, care devine o cavitate în lucrul finit.

După ce sticla a primit forma necesară, îl așteaptă un nou pericol - se poate crăpa când este răcit la temperatura camerei. Pentru a evita acest lucru, meșterii încearcă să controleze procesul de răcire supunând sticla întărită unui tratament termic. Ultima etapă a procesării este îndepărtarea picăturilor de sticlă în exces de pe mânerele paharelor sau plăcilor de lustruit cu substanțe chimice speciale care le fac perfect netede.

Oamenii de știință încă se cer dacă sticla ar trebui considerată un lichid solid sau foarte vâscos (asemănător siropului). Deoarece ferestrele caselor vechi sunt mai groase în partea de jos și mai subțiri în partea de sus, unii susțin că sticla se scurge în timp. Cu toate acestea, se poate obiecta că geamurile anterioare nu au fost făcute perfect uniform și oamenii le-au introdus pur și simplu în rame cu o margine mai groasă în jos. Nici măcar sticlăria din epoca romană antică nu prezintă semne de „fluiditate”. Astfel, vechiul exemplu de sticlă pentru fereastră nu ajută la rezolvarea întrebării dacă sticla este de fapt un lichid foarte vâscos.

Compoziție (materii prime) pentru producția de sticlă acasă:
Nisip de cuarț;
sodă;
Talamit;
calcar;
sienită nefelină;
Sulfat de sodiu.

Cum se face sticla acasă (proces de producție)

De obicei, deșeurile de sticlă (sticlă spartă) plus componentele de mai sus sunt folosite ca ingrediente.

1) Elementele constitutive ale viitoarei sticle intră în cuptor, unde totul se topește la o temperatură de 1500 de grade, formând o masă lichidă omogenă.

2) Sticla lichidă intră în omogenizator (un aparat pentru crearea amestecurilor stabile), unde este amestecată la o masă cu o temperatură uniformă.

3) Masa fierbinte se lasă să se depună câteva ore.

Așa se face sticla!