Χρησιμοποιώντας γυάλινα αντικείμενα καθημερινά, σχεδόν κανείς δεν σκέφτεται από τι προέρχεται αυτό το υλικό. Πώς κατασκευάζονται μερικές φορές εκπληκτικά όμορφα εσωτερικά αντικείμενα; Πώς φτιάχνεται το γυαλί; Γιατί το ηλιακό φως διεισδύει ελεύθερα μέσα από ένα παράθυρο σε ένα δωμάτιο; Πώς αποφεύγουν ορισμένοι τύποι γυαλιού να σπάσουν ακόμα και όταν υφίστανται ισχυρές κρούσεις;
Τεχνολογία παραγωγής
Το κύριο υλικό για την παραγωγή γυαλιού είναι η χαλαζιακή άμμος. Ναι, η ίδια που είναι σπαρμένη με αμμουδιές και στην οποία μπορείς να περπατάς χαρούμενα ξυπόλητος το καλοκαίρι.
Η παραγωγή γυαλιού ξεκινά με την ακριβή ποσότητα μικροσκοπικού χαλαζία που μετράται σε ηλεκτρονική κλίμακα και θερμαίνεται σε θερμοκρασία άνω των 1500 βαθμών C. Οι κόκκοι της άμμου λιώνουν, σχηματίζοντας μια ομοιογενή μάζα. Σόδα και ασβεστόλιθος προστίθενται σε αυτές σε μικρές ποσότητες. Για ποιον σκοπό?
Το ανθρακικό νάτριο λειτουργεί ως καταλύτης σε αυτή τη διαδικασία και προκαλεί την τήξη της άμμου σε χαμηλότερη θερμοκρασία, περίπου 850 βαθμούς C. Αυτό μειώνει το ενεργειακό κόστος παραγωγής. Αλλά η σόδα δεν χρησιμοποιείται χωρίς ασβεστόλιθο. Αυτό το γεγονός εξηγείται απλά: η λιωμένη άμμος και η σόδα, όταν στερεοποιούνται, σχηματίζουν μια ουσία που διαλύεται εύκολα στο νερό (όχι το καλύτερο υλικό για την παραγωγή ειδών οικιακής χρήσης). Εδώ προστίθενται επίσης οξείδια μαγνησίου και αλουμινίου και βορικό οξύ. Καθώς και μια σειρά από ουσίες που εμποδίζουν το σχηματισμό φυσαλίδων αέρα στη μάζα.
Αφού έρθουν όλα τα εξαρτήματα σε μια ορισμένη θερμοκρασία, ακολουθεί απότομη ψύξη - αυτό θα εμποδίσει τους κόκκους άμμου να επιστρέψουν στην αρχική τους μορφή.
γυάλινο ουράνιο τόξο
Ο θρυμματισμένος χαλαζίας (άμμος) στη φυσική του μορφή περιέχει ένα μικρό μείγμα σιδήρου, το οποίο δίνει στα τελικά προϊόντα στο μέλλον μια ανοιχτή πράσινη απόχρωση. Για να γίνει το υλικό διαφανές, προστίθεται σελήνιο σε αυτό. Αυτή η ουσία δίνει κοκκινωπούς τόνους, αλλά όταν αναμιγνύεται με σίδηρο, η γυάλινη επιφάνεια αποδεικνύεται άχρωμη. Και από τι είναι φτιαγμένο το γυαλί σε διαφορετικές αποχρώσεις, και μερικές φορές ούτε καν ένα χρώμα, που λαμπυρίζει με όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου;
Για να δοθεί χρώμα στο υλικό, προστίθενται οξείδια μετάλλων στο θερμαινόμενο μείγμα. Το κοβάλτιο θα δώσει πλούσια μπλε χρώματα. Το προϊόν θα αστράφτει με μωβ αποχρώσεις εάν προστεθεί μαγγάνιο κατά τη διαδικασία κατασκευής και το πράσινο θα προέρχεται από ένα μείγμα χρωμίου και σιδήρου. Για ηλιόλουστο κίτρινο χρώμα, το οξείδιο του χρωμίου είναι κατάλληλο, για το σμαραγδένιο πράσινο - οξείδια χρωμίου και χαλκού. Ποια συστατικά προστίθενται εξαρτάται από τον σκοπό του φυτού γυαλιού.
Το μυστικό της δύναμης
Η επόμενη διαδικασία μετά το χρωματισμό είναι η κρυστάλλωση του μείγματος. Ονομάζεται αλλιώς διαδικασία ομογενοποίησης. Ως αποτέλεσμα, αφαιρούνται όλες οι φυσαλίδες αέρα, οι ραβδώσεις και άλλες ασυνέπειες που μπορεί να επηρεάσουν περαιτέρω την ποιότητα των προϊόντων.
Μετά την ομογενοποίηση, το μελλοντικό γυαλί παραδίδεται σε δεξαμενή με λιωμένο κασσίτερο σε θερμοκρασία περίπου 1000 βαθμών C. Δεδομένου ότι ο κασσίτερος έχει μεγαλύτερη πυκνότητα, η υγρή γυάλινη μάζα βρίσκεται στην επιφάνειά του. Εκεί που γίνεται απόλυτα λείο, κρυώνει λίγο αποκτώντας σκληρότητα. Στο επόμενο στάδιο, η μάζα, που ψύχεται στη δεξαμενή στους 600 βαθμούς C, μεταφέρεται σε έναν κυλινδρικό μεταφορέα. Εδώ, με βάση τους κανόνες του τρόπου κατασκευής του γυαλιού με υψηλό επίπεδο ποιότητας, διατηρείται μέχρι να πέσει η θερμοκρασία στους 250 βαθμούς C. Η διάρκεια της διαδικασίας εξηγείται από την ανάγκη για ομοιόμορφη σταδιακή ψύξη, ώστε να αποφευχθεί η πρόωρη ρωγμές.
Μοναδική παραγωγή χωρίς απόβλητα
Στο τέλος του μεταφορέα, εγκαθίσταται μια συσκευή που ελέγχει την ποιότητα του τελικού υλικού και εάν υπάρχει το παραμικρό ελάττωμα, το γυαλί αποστέλλεται για επανατήξη με ένα νέο παρασκευασμένο μείγμα. Αφού περάσουν τον ποιοτικό έλεγχο, τα τελικά φύλλα κόβονται στην απαιτούμενη μορφή και αποστέλλονται είτε στην αποθήκη είτε για περαιτέρω επεξεργασία. Όλα εξαρτώνται από τον σκοπό του προϊόντος.
Τα υπολείμματα μετά το κόψιμο επανατοποθετούνται στο μείγμα για επανατήξη. Όλο το υλικό που απορρίφθηκε αποστέλλεται εκεί. Με βάση τον τρόπο κατασκευής του γυαλιού, μπορούμε να πούμε με σιγουριά ότι αυτή η παραγωγή είναι χωρίς σκουπίδια.
Είδη
Λόγω των χημικών και φυσικών ιδιοτήτων του, το γυαλί χωρίζεται σύμφωνα με διάφορα κριτήρια:
- κατά σκοπό (οικιακές ανάγκες, βιομηχανική χρήση, κατασκευές)·
- ανά είδος επεξεργασίας (χημικές, μηχανικές και ειδικές τεχνολογίες)·
- με υφή επιφάνειας (ματ, γυαλιστερό, επικαλυμμένο με διάφορα μέταλλα, με ή χωρίς επίστρωση μεμβράνης).
Δεν υπάρχει σαφής διαχωρισμός σε κατηγορίες. Η ταξινόμηση βασίζεται στην τεχνολογία που χρησιμοποιείται και στον τρόπο κατασκευής του γυαλιού. Το τελικό αποτέλεσμα μπορεί να είναι μια πολυστρωματική επιφάνεια με επεξεργασμένες άκρες ή ένα προϊόν με υψηλό επίπεδο μετάδοσης φωτός, ψυχρής κοπής. Αξίζει να σημειωθεί ότι ξεχωριστή παράμετρος ποιότητας είναι το επίπεδο μετάδοσης φωτός. Δεν υπάρχει γυαλί με επίπεδο 100%, για οικιακές ανάγκες είναι 82%. Σε προϊόντα υψηλής τεχνολογίας: μικροσκόπια, τηλεσκόπια, διάφοροι φακοί και όργανα ακριβείας - ο αριθμός αυτός είναι πάνω από 90%.
Η βάση του γυαλιού είναι ένα από τα πιο κοινά υλικά: χαλαζιακή άμμος. Υποβάλλεται σε ειδική επεξεργασία, θερμαίνεται σε κρίσιμες θερμοκρασίες. Σε αυτή την περίπτωση, μεμονωμένα σωματίδια άμμου συντήκονται μεταξύ τους. Στη συνέχεια ακολουθεί ταχεία ψύξη της μάζας που προκύπτει, κατά την οποία οι κόκκοι άμμου απλά δεν έχουν χρόνο να επιστρέψουν στην αρχική τους κατάσταση.
Η διαδικασία κατασκευής γυαλιού αποτελείται από διάφορα στάδια:
1. Η άμμος λιώνεται σε υγρή κατάσταση σε ειδικό φούρνο. Η χαλαζιακή άμμος λιώνει σε θερμοκρασία 2300 βαθμών Κελσίου. Η προσθήκη ανθρακικού νατρίου (σόδα) μειώνει τη θερμοκρασία που απαιτείται για τον σχηματισμό γυαλιού στους 1500 βαθμούς Κελσίου. Ωστόσο, η μαγειρική σόδα κάνει το νερό να διαβρώνει το γυαλί. Επομένως, για να εξουδετερωθεί αυτό το φαινόμενο, εισάγεται επιπλέον οξείδιο του ασβεστίου (άσβεστος) στο ποτήρι.
2. Ανάλογα με τη χρήση του ποτηριού, στο μείγμα αυτό προστίθενται και άλλα χημικά. Το πιο συνηθισμένο πρόσθετο για διακοσμητικό γυαλί είναι το οξείδιο του μολύβδου, το οποίο παρέχει γυαλάδα καθώς και χαμηλή σκληρότητα που διευκολύνει την κοπή. Για να γίνει το γυαλί πιο ανθεκτικό, προστίθενται σε αυτό οξείδια μαγνησίου ή αλουμινίου.
3. Για να δώσετε στο γυαλί την επιθυμητή απόχρωση, στη λιωμένη μάζα προστίθενται οξείδια διαφόρων μετάλλων. Για παράδειγμα, με τη βοήθεια του οξειδίου του σιδήρου γίνεται κόκκινο, το οξείδιο του νικελίου - μωβ ή καφέ, το οξείδιο του ουρανίου - κίτρινο. Ο χαλκός ή το χρώμιο του δίνουν διαφορετικές αποχρώσεις του πράσινου.
4. Οι φυσαλίδες αερίου αφαιρούνται από τη λιωμένη μάζα άμμου, σόδας, ασβέστη και άλλων συστατικών. Αυτό περιλαμβάνει την ανάδευση του γυαλιού μέχρι να γίνει ομοιόμορφο παχύρρευστο και την προσθήκη ουσιών όπως θειικό ή χλωριούχο νάτριο, οξείδιο του αντιμονίου.
5. Το λιωμένο γυαλί έχει σχήμα. Αυτό μπορεί να γίνει με έναν από τους παρακάτω τρόπους:
- Το ποτήρι χύνεται σε ένα λουτρό λιωμένου κασσίτερου ως υπόστρωμα και φυσάται με συμπιεσμένο άζωτο για να σχηματιστεί και να γυαλιστεί. Έτσι φτιάχνεται το φύλλο γυαλιού από τη δεκαετία του 1950.
- Η λιωμένη μάζα χύνεται στο καλούπι και το ποτήρι αφήνεται να κρυώσει. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιήθηκε από τους Αιγύπτιους και έτσι δημιουργούνται οι περισσότεροι οπτικοί φακοί.
- Το γυαλί συλλέγεται στο άκρο ενός κοίλου σωλήνα και στη συνέχεια φυσάται περιστρέφοντας τον σωλήνα. Το γυαλί διαμορφώνεται από τον αέρα που διοχετεύεται μέσα από αυτό, τη δύναμη της βαρύτητας που ασκεί το τήγμα του γυαλιού και τα εργαλεία που χρησιμοποιεί ο φυσητήρας γυαλιού. Έτσι φτιάχνονται βάζα, ποτήρια, στολίδια χριστουγεννιάτικων δέντρων και άλλα τρισδιάστατα αντικείμενα.
6. Το ποτήρι αφήνεται να κρυώσει και μετά υποβάλλεται ξανά σε θερμική επεξεργασία. Αυτό γίνεται για να γίνει το γυαλί πιο ανθεκτικό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ανόπτηση και αφαιρεί όλες τις σημειακές πηγές καταπόνησης που μπορούν να δημιουργηθούν κατά τη διαδικασία ψύξης του γυαλιού.
7. Στο τελικό στάδιο, εφαρμόζονται διάφορες επιστρώσεις στο γυαλί, πλαστικοποιούνται ή επεξεργάζονται με κάποιον άλλο τρόπο για αύξηση της αντοχής και της αντοχής. Το φύλλο γυαλιού κόβεται σε τυπικά φύλλα.
Αν αναρωτιέστε από πού προέρχεται το γυαλί, πηγαίνετε στην παραλία. Σχεδόν όλο το γυαλί είναι κατασκευασμένο από άμμο, η οποία είναι στην πραγματικότητα αλεσμένος χαλαζίας.
Η άμμος περιέχει μικρή ποσότητα σιδήρου. Είναι ο σίδηρος που δίνει στο γυαλί από συνηθισμένη άμμο το πρασινωπό του χρώμα. Ο υαλοβάμβακας χρησιμοποιεί σελήνιο για την παραγωγή απολύτως άχρωμου διαφανούς γυαλιού. Αυτό το ορυκτό δίνει στο γυαλί μια ελαφρά κοκκινωπή απόχρωση, η οποία αντισταθμίζεται από ένα πρασινωπό χρώμα, με αποτέλεσμα το γυαλί να φαίνεται άχρωμο. (Για την παραγωγή γυαλιού άλλων χρωμάτων, οι φυσητήρες γυαλιού προσθέτουν άλλες ουσίες: κοβάλτιο για βαθύ μπλε, μαγγάνιο για βιολετί, χρώμιο ή σίδηρο για πράσινο.)
Για να φτιάξετε γυαλί, η άμμος πρέπει να λιώσει. Πιθανότατα έχετε περπατήσει σε καυτή άμμο μια ηλιόλουστη μέρα, οπότε υποθέτετε ότι για να γίνει αυτό πρέπει να θερμανθεί σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Ένα παγάκι λιώνει σε θερμοκρασία περίπου 0 C. Η άμμος αρχίζει να λιώνει σε θερμοκρασία τουλάχιστον 1710 C, η οποία είναι σχεδόν επτά φορές υψηλότερη από τη μέγιστη θερμοκρασία του συνηθισμένου φούρνου μας. Η θέρμανση οποιασδήποτε ουσίας σε τέτοια θερμοκρασία απαιτεί πολλή ενέργεια, άρα και χρήματα. Για το λόγο αυτό, όταν παράγουν γυαλί για τις καθημερινές ανάγκες, οι υαλουργοί προσθέτουν μια ουσία στην άμμο που βοηθά την άμμο να λιώσει σε χαμηλότερες θερμοκρασίες - περίπου 815 C. Αυτή η ουσία είναι συνήθως ανθρακικό νάτριο.
Ωστόσο, εάν χρησιμοποιείτε μόνο ένα μείγμα άμμου και ανθρακικής σόδας κατά την τήξη, μπορείτε να αποκτήσετε έναν εκπληκτικό τύπο γυαλιού - γυαλιού που διαλύεται στο νερό (ειλικρινά, δεν είναι η καλύτερη επιλογή για ποτήρια).
Για να αποτρέψετε τη διάλυση του ποτηριού, πρέπει να προσθέσετε μια τρίτη ουσία. Οι υαλουργοί προσθέτουν θρυμματισμένο ασβεστόλιθο στην άμμο και τη σόδα (μάλλον έχετε δει αυτή την όμορφη λευκή πέτρα).
Το γυαλί που χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή παραθύρων, καθρεφτών, ποτηριών, μπουκαλιών και λαμπτήρων ονομάζεται πυριτικό γυαλί σόδα-ασβέστη. Αυτό το γυαλί είναι πολύ ανθεκτικό και όταν λιώσει είναι εύκολο να διαμορφωθεί στο επιθυμητό σχήμα. Εκτός από την άμμο, την ανθρακική σόδα και τον ασβεστόλιθο, αυτό το μείγμα (οι ειδικοί το αποκαλούν "μίγμα") περιέχει λίγο οξείδιο του μαγνησίου, οξείδιο του αργιλίου, βορικό οξύ, καθώς και ουσίες που εμποδίζουν το σχηματισμό φυσαλίδων αέρα σε αυτό το μείγμα.
Όλα αυτά τα συστατικά συνδυάζονται και το μείγμα τοποθετείται σε έναν τεράστιο φούρνο (ο μεγαλύτερος από αυτούς τους φούρνους χωράει σχεδόν 1.110.000 κιλά υγρού γυαλιού).
Η υψηλή θερμοκρασία του φούρνου ζεσταίνει το μείγμα μέχρι να αρχίσει να λιώνει και από στερεό να γίνει παχύρρευστο υγρό. Το υγρό γυαλί συνεχίζει να θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίες έως ότου εξαφανιστούν όλες οι φυσαλίδες και οι φλέβες από αυτό, καθώς το πράγμα που κατασκευάζεται από αυτό πρέπει να είναι απολύτως διαφανές. Όταν η γυάλινη μάζα γίνει ομοιογενής και καθαρή, μειώστε τη φωτιά και περιμένετε μέχρι το ποτήρι να γίνει μια παχύρρευστη παχύρρευστη μάζα - σαν καυτή ίριδα. Στη συνέχεια, το ποτήρι χύνεται από τον κλίβανο σε μια μηχανή χύτευσης όπου χύνεται σε καλούπια και διαμορφώνεται.
Ωστόσο, κατά την παραγωγή κοίλων αντικειμένων, όπως μπουκάλια, το γυαλί πρέπει να φουσκώνεται σαν μπαλόνι. Παλαιότερα, το φύσημα γυαλιού μπορούσε να δει κανείς κατά τη διάρκεια εκθέσεων και καρναβαλιών, αλλά τώρα αυτή η διαδικασία εμφανίζεται συχνά στην τηλεόραση. Έχετε δει πιθανώς φυσητήρες γυαλιού να φυσούν καυτό γυαλί στην άκρη ενός σωλήνα για να δημιουργήσουν εκπληκτικά σχήματα. Αλλά το γυαλί μπορεί επίσης να φυσηθεί χρησιμοποιώντας μηχανές. Η βασική αρχή του φυσήματος γυαλιού είναι να φυσήξετε σε μια σταγόνα γυαλιού μέχρι να σχηματιστεί μια φυσαλίδα αέρα στη μέση, η οποία γίνεται μια κοιλότητα στο τελειωμένο κομμάτι.
Αφού δοθεί στο ποτήρι το απαιτούμενο σχήμα, το περιμένει ένας νέος κίνδυνος - μπορεί να σπάσει όταν κρυώσει σε θερμοκρασία δωματίου. Για να αποφευχθεί αυτό, οι τεχνίτες προσπαθούν να ελέγξουν τη διαδικασία ψύξης υποβάλλοντας το σκληρυντικό γυαλί σε θερμική επεξεργασία. Το τελευταίο στάδιο της επεξεργασίας είναι η αφαίρεση της περίσσειας σταγονιδίων γυαλιού από τις λαβές των κυπέλλων ή των πλακών γυαλίσματος με τη χρήση ειδικών χημικών που τα κάνουν τέλεια λεία.
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να συζητούν εάν το γυαλί πρέπει να θεωρείται στερεό ή πολύ παχύρρευστο (σαν σιρόπι) υγρό. Επειδή το τζάμι στα παράθυρα των παλιότερων σπιτιών είναι πιο χοντρό στο κάτω μέρος και πιο λεπτό στο πάνω μέρος, κάποιοι ισχυρίζονται ότι το τζάμι στάζει με τον καιρό. Ωστόσο, μπορεί να υποστηριχθεί ότι προηγουμένως το τζάμι του παραθύρου δεν ήταν τελείως ίσιο και οι άνθρωποι απλώς τα έβαζαν στα πλαίσια με το παχύτερο άκρο προς τα κάτω. Ακόμη και τα γυάλινα σκεύη από την εποχή της Αρχαίας Ρώμης δεν δείχνουν σημάδια «ρευστότητας». Έτσι, το παράδειγμα του παλιού υαλοπίνακα δεν θα βοηθήσει στην επίλυση του ερωτήματος εάν το γυαλί είναι πραγματικά ένα πολύ παχύρρευστο υγρό.
Τα συστατικά που συνθέτουν το γυαλί μπορούν να χωριστούν στους ακόλουθους τύπους:
- Η βάση
- Υποχρεωτικά οξείδια αλκαλιμετάλλων
- Συστατικά που προσδίδουν ειδικές ιδιότητες
- Έκδοχα
Επίσης, σε ορισμένες περιπτώσεις, προστίθεται cullet.
Η βάση οποιουδήποτε γυαλιού είναι η χαλαζιακή άμμος ή το διοξείδιο του πυριτίου. Επιπλέον, μόνο επιλεγμένη άμμος, καθαρισμένη από ακαθαρσίες σιδήρου και τις παραμικρές ακαθαρσίες, μπαίνει στο μείγμα για μελλοντικό γυαλί· επιτρέπονται περίπου το 2% των ακαθαρσιών. Η διαφάνεια του ίδιου του γυαλιού εξαρτάται από αυτό.
Τα απαιτούμενα οξείδια μετάλλων αλκαλίων ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο του γυαλιού. Για παράδειγμα:
- Οξείδια νατρίου, ασβεστίου ή αλουμινίου χρησιμοποιούνται για τζάμια παραθύρων
- για οξείδια κρυστάλλου - καλίου και μολύβδου
- για εργαστήριο - οξείδια νατρίου, καλίου, βορίου
- για οπτικά - οξείδια βαρίου, αλουμινίου, βορίου
Τα συστατικά που προσδίδουν ειδικές ιδιότητες επιλέγονται με βάση το επιθυμητό αποτέλεσμα, για παράδειγμα, προστίθενται οξείδια τιτανίου ή βαρίου για να προσδώσουν αντοχή στη θερμότητα κ.λπ.
Οι βοηθητικές ουσίες είναι κυρίως φωτιστικά, λευκαντικά και βαφές.
Βιομηχανική παραγωγή γυαλιού
Όλα ξεκινούν με όλες τις απαραίτητες ουσίες που μεταφέρονται στο εργοστάσιο παραγωγής. Τα κύρια συστατικά από τα οποία κατασκευάζεται το γυαλί είναι η χαλαζιακή άμμος, ο δολομίτης, η σόδα και ο ασβέστης. Όλες οι ουσίες υποβάλλονται σε προπαρασκευαστική επεξεργασία. Η άμμος καθαρίζεται από ακαθαρσίες σιδήρου, ο δολομίτης και ο ασβέστης συνθλίβονται σε θραυστήρα. Μετά από αυτό αναμειγνύονται όλες οι ουσίες και σε αυτό το στάδιο προστίθενται επίσης τα συστατικά που είναι απαραίτητα για να προσδώσουν ορισμένες ιδιότητες. Όλο αυτό το μείγμα ονομάζεται blend. Η γόμωση είναι ένα μείγμα που είναι εντελώς έτοιμο για περαιτέρω επεξεργασία, δηλαδή είναι ακριβώς αυτό από το οποίο κατασκευάζεται το γυαλί.
Ξεκινά η διαδικασία κατασκευής γυαλιού. Το τελικό φορτίο περνά μέσω ενός μεταφορέα σε αποθήκες, από τις οποίες χύνεται σε φορτωτή και ο φορτωτής το σπρώχνει στη συνέχεια στον κλίβανο. Δεδομένου ότι η θερμοκρασία εδώ κυμαίνεται από 1200 έως 1600 μοίρες, ανάλογα με τον τύπο του μελλοντικού γυαλιού, ένας τέτοιος φούρνος λειτουργεί συνεχώς για αρκετά χρόνια. Επειδή δεν μπορείτε απλώς να σβήσετε μια τέτοια σόμπα, διαφορετικά απλά θα καταρρεύσει. Για να απενεργοποιήσετε μια τέτοια σόμπα, θα χρειαστεί περίπου μια εβδομάδα ομοιόμορφης ψύξης. Σε αυτή τη θερμοκρασία, το φορτίο μετατρέπεται σε τήγμα γυαλιού.
Από τον κλίβανο, αυτό το τήγμα γυαλιού εισέρχεται πρώτα σε μια δεξαμενή με αναδευτήρα και αφού αναμειχθεί καλά, ρέει στον θάλαμο ανάμειξης. Εδώ κρυώνει περίπου στους 1000 βαθμούς. Από το τμήμα τήξης, το τήγμα γυαλιού εισέρχεται στο λουτρό επίπλευσης. Σε αυτό το στάδιο συμβαίνει μια ενδιαφέρουσα διαδικασία. Ένα λουτρό στόλου είναι ένα λουτρό λιωμένου κασσίτερου, η θερμοκρασία του οποίου είναι περίπου 600-700 βαθμοί Κελσίου. Το λιωμένο γυαλί κυριολεκτικά επιπλέει σε αυτό το τενεκέ και κρυώνει λίγο· χάρη σε αυτήν την τεχνολογία αποκτά ένα σχεδόν ιδανικό επίπεδο.
Μετά από ένα λουτρό με κασσίτερο, η γυάλινη κορδέλα πέφτει σε ένα ψήσιμο lehr, που έχει μήκος πάνω από 100 μέτρα, κυλιόμενο πάνω από το οποίο σταδιακά κρυώνει.
Το επόμενο βήμα είναι να κόψετε την ταινία σε φύλλα γυαλιού. Εδώ χρησιμοποιείται μια πολύ έξυπνη τεχνολογία. Η κοπή πραγματοποιείται απευθείας καθώς κινείται η ταινία, γεγονός που επιταχύνει σημαντικά ολόκληρη τη διαδικασία κατασκευής γυαλιού. Πώς μπορείς να κόψεις μια κορδέλα εν κινήσει, ρωτάς; Το γεγονός είναι ότι ο κόφτης κινείται με την ίδια ακριβώς ταχύτητα με την ταινία και αυτή τη στιγμή την κόβει κατά μήκος, μετά την οποία επιστρέφει στην αρχική του θέση. Έτσι παίρνουμε έτοιμα φύλλα γυαλιού.
Τώρα τίθεται σε λειτουργία εξοπλισμός όπως μια μηχανή στοίβαξης. Όπως υποδηλώνει το όνομα, φτιάχνει γυάλινες στοίβες. Τα γυάλινα φύλλα μετακινούνται με βεντούζες, καθώς το γυαλί είναι πολύ εύθραυστο, αλλά ζυγίζει αρκετά, δεν μπορεί να μετακινηθεί με άλλο τρόπο. Αφού σχηματιστούν οι στοίβες, μεταφέρονται με ειδικό φορτωτή και στη συνέχεια το τζάμι διανέμεται σε αποθήκες, καταστήματα, χώρους όπου γίνονται διπλά τζάμια κ.ο.κ.
Παρεμπιπτόντως, γιατί το γυαλί γίνεται διαφανές; Το γεγονός είναι ότι η χαλαζιακή άμμος είναι εντελώς διαφανής. Αλλά δεν μπορούμε να δούμε τίποτα μέσα από κόκκους άμμου λόγω επαναλαμβανόμενης διάθλασης του φωτός. Για παράδειγμα, αν θρυμματίσετε το γυαλί σε πολλά κομμάτια, δεν θα δείτε τίποτα ούτε μέσα από αυτά. Και όταν η άμμος μετατρέπεται σε λεία μάζα, τότε βλέπουμε ήδη ένα διαφανές φύλλο γυαλιού.
Παραγωγή προϊόντων γυαλιού
Τα γυάλινα προϊόντα μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλους τύπους. Τα πρώτα είναι εκείνα τα προϊόντα που παράγονται σε βιομηχανική κλίμακα, τα λεγόμενα γυάλινα δοχεία, για παράδειγμα γυάλινα μπουκάλια, βάζα. Ο δεύτερος μεγάλος τύπος είναι τα καλλιτεχνικά προϊόντα. Αυτό είναι το όνομα για όλα τα προϊόντα που κατασκευάζονται στο χέρι από φυσητήρες γυαλιού, όπως βάζα, γυάλινα ειδώλια, ειδώλια και παρόμοια. Στην κατασκευή προϊόντων γυαλιού, βιομηχανικού γυαλιού και γενικά οποιουδήποτε γυαλιού, το αρχικό στάδιο παραγωγής είναι πάντα απολύτως παρόμοιο, μέχρι να ληφθεί η γυάλινη μάζα. Μόνο τα συστατικά που περιλαμβάνονται στο φορτίο, η θερμοκρασία τήξης και η επακόλουθη επεξεργασία της προκύπτουσας γυάλινης μάζας είναι διαφορετικά.
Παραγωγή βιομηχανικών προϊόντων γυαλιού
Το έτοιμο τήγμα γυαλιού από τον κλίβανο πέφτει σε μια γυάλινη γραμμή, από την οποία ρέει σε σχήμα λουκάνικου και κόβεται σε κυλινδρικές σταγόνες με έναν κόφτη· μια τέτοια σταγόνα είναι το μελλοντικό μπουκάλι ή βάζο. Τα σταγονίδια κατευθύνονται σε αυτό που ονομάζεται σέσουλα, το οποίο τα κατευθύνει στη μηχανή χύτευσης. Λειτουργεί με την ακόλουθη μέθοδο: οι θήκες παίρνουν τη σταγόνα από την άκρη και την κρατούν σε θέση κρέμασης, ολόκληρο το κάτω μέρος της σταγόνας είναι κλειστό και στις δύο πλευρές με το επιθυμητό σχήμα, είτε είναι βάζο είτε μπουκάλι. έχουν επίσης ορισμένα μοτίβα. Αφού κλείσει το καλούπι, η θήκη απομακρύνεται και μια συσκευή εμφύσησης εισάγεται στη σταγόνα. Σαν μπαλόνι φουσκώνει τη σταγόνα από μέσα με πεπιεσμένο αέρα και η μάζα παίρνει το επιθυμητό σχήμα. Το υπερβολικό λιωμένο γυαλί επιστρέφει στην αρχική του μορφή.
Παρεμπιπτόντως, για να δώσετε στο γυαλί οποιοδήποτε χρώμα ή απόχρωση, ορισμένες ουσίες προστίθενται στο φορτίο, για παράδειγμα, για να δώσουν ένα πράσινο χρώμα, προστίθεται οξείδιο σιδήρου ή χρωμίου, για το μπλε, οξείδιο του χαλκού κ.λπ.
Τώρα τα σχεδόν τελειωμένα προϊόντα κινούνται κατά μήκος ενός θερμαινόμενου μεταφορέα, έτσι ώστε να μην υπάρχει απότομη αλλαγή θερμοκρασίας και το προϊόν να μην ραγίζει. Από αυτόν τον μεταφορέα, μια μηχανή φόρτωσης μετακινεί τα προϊόντα σε ένα lehr, κατά μήκος του οποίου κινούνται αργά και σταδιακά ψύχονται. Εδώ αντιμετωπίζονται με ειδική λύση που τους επιτρέπει να γλιστρούν και να κινούνται ομαλά. Και προχωρούν περαιτέρω στη γραμμή επιθεώρησης και συσκευασίας. Αφού περάσουμε από όλα τα στάδια, λαμβάνουμε το τελικό προϊόν.
Πώς κατασκευάζονται τα προϊόντα από γυαλί τέχνης
Τα προϊόντα από γυαλί τέχνης κατασκευάζονται από την ίδια γυάλινη μάζα. Η παραγωγή τέτοιων προϊόντων χρησιμοποιεί τον ίδιο φούρνο, αλλά η θερμοκρασία παραγωγής είναι ελαφρώς χαμηλότερη από τις βιομηχανικές, περίπου 1200 βαθμούς. Το ίδιο το προϊόν κατασκευάζεται από φυσητήρες γυαλιού. Οι φυσητήρες γυαλιού είναι σαν κοσμηματοπωλεία για γυαλί· μπορούν να δουλέψουν μόνοι τους, σε ζευγάρια ή και περισσότερο.
Χρησιμοποιώντας ένα μακρύ σωλήνα, οι υαλουργοί παίρνουν την απαιτούμενη ποσότητα ζεστού γυαλιού απευθείας από τον κλίβανο και αρχίζουν αμέσως να το διαμορφώνουν χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους, ενώ περιοδικά φυσούν μέσα από το σωλήνα. Στη διαδικασία, μπορείτε να προσθέσετε περισσότερο υλικό, για παράδειγμα, για ορισμένα πρόσθετα μέρη. Πολύ μικρά εξαρτήματα κατασκευάζονται ξεχωριστά, χρησιμοποιώντας επίσης διαφορετικές τεχνικές.
Αφού διαμορφωθούν οι λεπτομέρειες και το γενικό σχήμα του προϊόντος, τοποθετείται σε άλλο κλίβανο για 24 ώρες. Κατά κανόνα, η θερμοκρασία σε θερμαινόμενη κατάσταση είναι περίπου 400 μοίρες, τη νύχτα ένας τέτοιος φούρνος σβήνει και τα προϊόντα σε αυτόν σταδιακά κρυώνουν στους 70 βαθμούς, με αποτέλεσμα να σκληρύνουν και να σκληρύνουν.
Το γυαλί είναι το παλαιότερο τεχνούργημα που βρέθηκε και χρησιμοποιήθηκε από τον άνθρωπο. Βρέθηκε, γιατί δεν ήταν ο άνθρωπος που εφηύρε και έφτιαξε το πρώτο ποτήρι. Πιθανότατα, το πρώτο αναδύθηκε από ηφαιστειακή λάβα πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια. Αυτή η ουσία ονομάζεται πλέον οψιανός.
Οι άνθρωποι, μαθαίνοντας σταδιακά για τη φύση, παρατήρησαν ότι αν αναμίξετε φυσική σόδα με άμμο και τη θερμάνετε, εμφανίζεται μια διαφανής ουσία. Έτσι έμαθαν από τι είναι φτιαγμένο το γυαλί. Τουλάχιστον, έτσι περιέγραψε αυτή τη διαδικασία ο αρχαίος Έλληνας εγκυκλοπαιδιστής Πλίνιος. Και ξεκίνησε η ιστορία των ανθρώπων που χρησιμοποιούν αυτό το προϊόν, το οποίο έχει γίνει απολύτως απαραίτητο στη ζωή της ανθρωπότητας σήμερα.
Υπάρχει όμως μια άλλη θεωρία που εξηγεί από τι είναι φτιαγμένο το γυαλί. Ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι το υαλώδες υλικό εμφανίστηκε ως υποπροϊόν του ψησίματος αγγείων ή της τήξης του χαλκού.
Αυτό το υπέροχο προϊόν έχει παίξει εξαιρετικό ρόλο στη ζωή της ανθρωπότητας. Είναι αδύνατο να υπερεκτιμηθεί η σημασία του. Η παραγωγή γυαλιού μπορεί να συγκριθεί με ανθρώπινες ανακαλύψεις όπως η εφεύρεση του τροχού και η παραγωγή φωτιάς. Ακόμη και στην αρχαία Αίγυπτο, κατασκευάζονταν διάφορα διακοσμητικά από αυτήν την ουσία, τα πιάτα γυαλίζονταν με αυτήν και στη συνέχεια έμαθαν πώς να φτιάχνουν δοχεία για την αποθήκευση διαφόρων υγρών.
Από τον 13ο αιώνα, η παραγωγή γυαλιού έχει αυξηθεί δραματικά. Η Βενετία έγινε το κέντρο της παραγωγής της. Οι τεχνίτες από αυτή την πόλη κατάφεραν να μάθουν τα μυστικά της παραγωγής ανατολίτικου γυαλιού και ανέπτυξαν και βελτίωσαν την τεχνολογία για τη δημιουργία του. Οι υαλουργοί μπόρεσαν να επιτύχουν τη διαφάνεια του γυαλιού προσθέτοντας διάφορες ακαθαρσίες σε αυτό· έμαθαν να φτιάχνουν διάφορα πιάτα από αυτό, ασυνήθιστα κομψά και λεπτά. Κόστισε πολλά χρήματα. Γενικά, τότε τα προϊόντα που κατασκευάζονταν από αυτό χρησιμοποιούνταν περισσότερο ως διακοσμητικά και είδη πολυτελείας, έργα τέχνης. Για αυτά τα έργα, οι κύριοι υαλουργοί της Βενετίας πλήρωσαν με την ελευθερία τους· φυλακισμένοι, έμαθαν να φτιάχνουν τέτοια προϊόντα που η φήμη του γυαλιού Murano εξαπλώθηκε σε όλο τον κόσμο.
Καθώς περνούσε ο καιρός, οι άνθρωποι βρήκαν άλλες χρήσεις για αυτό το προϊόν. Η τεχνολογία κατασκευής γυαλιού έχει βελτιωθεί. Καλύπτοντας τη μία πλευρά του προϊόντος με ένα ανακλαστικό στρώμα, ένα αμάλγαμα, έβγαλαν έναν καθρέφτη. Το γυαλί άρχισε να χρησιμοποιείται στις κατασκευές, κυρίως στη δημιουργία ναών και ανακτόρων. Έχοντας μάθει να φτιάχνουν χρωματιστά γυαλιά, οι τεχνίτες άρχισαν να φτιάχνουν βιτρό και παράθυρα αξιοσημείωτης ομορφιάς. Με τον καιρό, το γυαλί άρχισε να χρησιμοποιείται στην επιστήμη. Οι άνθρωποι έμαθαν ότι μπορεί να διασκορπίσει και να συγκεντρώσει το φως - εφηύραν μεγεθυντικούς φακούς, φτιάχνοντας ένα μικροσκόπιο και ένα τηλεσκόπιο. Αυτές οι εφευρέσεις έκαναν ένα τεράστιο βήμα στην ανάπτυξη των φυσικών επιστημών - βιολογία, αστρονομία, φυσική, ιατρική. Χωρίς αυτό το προϊόν, η επιστημονική δραστηριότητα σχεδόν σε οποιαδήποτε επιστημονική κατεύθυνση είναι απολύτως αδύνατη.
Από τι είναι φτιαγμένο το γυαλί; Όπως παλιά, είναι φτιαγμένο από άμμο. Το γεγονός είναι ότι η άμμος αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από διοξείδιο του πυριτίου που υπάρχει σε κρυστάλλους χαλαζία. Ζεσταίνεται και λιώνει. Εάν κρυώσει γρήγορα, τα ορυκτά δεν έχουν χρόνο να σχηματίσουν κρυστάλλους, γεγονός που τα κάνει διαφανή. Εάν το προϊόν πρέπει να χρωματιστεί, προστίθενται σε αυτό διάφορα οξείδια μετάλλων. Από τι είναι κατασκευασμένο το γυαλί για να είναι όσο το δυνατόν πιο διαφανές; Για να γίνει αυτό, η άμμος καθαρίζεται έτσι ώστε να αποτελείται σχεδόν μόνο από χαλαζία.
Σήμερα υπάρχουν πολλές μέθοδοι επεξεργασίας, μετά τις οποίες λαμβάνεται ένα προϊόν με ποικίλες ιδιότητες, από ενισχυμένο και σκληρυμένο έως θωρακισμένο και σαν καθρέφτη. Από τι κατασκευάζεται το γυαλί σήμερα; Η βάση παρέμεινε η ίδια - απλή άμμος. Και αυτό που είναι ενθαρρυντικό είναι ότι υπάρχει μια τεράστια ποσότητα από το γυαλί που κατασκευάζεται στον πλανήτη Γη, και δεν κινδυνεύουμε να εξαφανιστεί αυτός ο φυσικός πόρος με την πάροδο του χρόνου.
