المحتوى
في هذه المقالة: استخدم فرنًا استخدم شواية الفحم. ملخص المقال 6 المراجع
صناعة الزجاج هي عملية قديمة جدًا ، والدليل الأثري يعطينا تاريخًا يعود إلى ما بعد 2500 ق.م. AD. في الماضي ، أصبحت الدراية النادرة والمكلفة ، صناعة الزجاج اليوم صناعة مثل الصناعات الأخرى. المنتجات الزجاجية عبارة عن منتجات تجارية تستخدم في المنزل مثل الحاويات والعزل وتقوية الألياف ، ولكن أيضًا لصنع العدسات البصرية والفن الزخرفي. على الرغم من أن المواد الخام المستخدمة قد تختلف ، إلا أن العملية العامة لصنع الزجاج تظل كما هي.
مراحل
طريقة 1 من 2: استخدم الفرن
-
الحصول على بعض الرمال الصامتة. المعروف أيضا باسم رمل الكوارتز ، والرمل السيليسي هو العنصر الأساسي في صناعة الزجاج. يستخدم الزجاج الذي لا يحتوي على شوائب حديدية في صنع أجسام زجاجية شفافة. في الواقع ، فإن جزيئات الحديد تعطي الزجاج صبغة خضراء.- ارتداء قناع الوجه إذا كنت على وشك التعامل مع رمل السيليكا غرامة للغاية. إذا استنشق ، يمكن أن تهيج الحلق والرئتين.
- يمكن العثور على رمل السيليكون عند التجار عبر الإنترنت. أنها ليست مكلفة للغاية والكميات الصغيرة لا ينبغي أن تكلف أكثر من 20 €. إذا كنت ترغب في تصنيع الزجاج على نطاق صناعي ، يمكن للموزعين المتخصصين أن يقدموا لك أسعارًا تنافسية على الطلبيات الكبيرة ، التي تقل أحيانًا عن 100 يورو للطن.
- إذا لم تتمكن من العثور على رمل يحتوي على جزيئات حديدية كافية ، فيمكن تجاوز تأثيرها على لون الزجاج بإضافة القليل من ثاني أكسيد المنجنيز. وإذا كنت تريد الزجاج ذو اللون الأخضر ، اتركه بجزيئات الحديد!
-
أضف كربونات الصوديوم وأكسيد الكالسيوم إلى الرمال. تتيح كربونات الصوديوم ، والتي تتوافق أيضًا مع "بلورات الصودا" ، تقليل مستوى درجة الحرارة اللازم لصنع الزجاج صناعيًا. ومع ذلك ، فإنه يسمح للماء بالمرور عبر الزجاج ومن الضروري بعد ذلك إضافة أكسيد الكالسيوم أو الجير لموازنة هذه الخاصية. من الممكن أيضًا إضافة أكاسيد المغنيسيوم و / أو الألومنيوم لجعل الزجاج أكثر مقاومة. بشكل عام ، لا تمثل هذه المواد المضافة أكثر من 26 إلى 30 ٪ من تكوين الزجاج. -
إضافة المواد الكيميائية الأخرى ، وهذا يتوقف على النتيجة المرجوة. للحصول على زجاج مزخرف ، فإن أكثر المواد المضافة شيوعًا هو أكسيد الرصاص ، والذي يسمح بالحصول على تألق النظارات البلورية ، فضلاً عن الحنان الضروري لتتمكن من قطع الزجاج أو خفض درجة حرارة الانصهار. قد تحتوي العدسات الضوئية على أكسيد اللانثانم الذي له خصائص انكسارية ، بينما يمتص الحديد الحرارة بدلاً من ذلك.- يمكن أن تحتوي بلورات الرصاص على ما يصل إلى 33٪ من أكسيد الرصاص. ومع ذلك ، كلما زاد أكسيد الرصاص ، زادت المعرفة الفنية لتشكيل الزجاج المنصهر. لذلك يختار معظم مصنعي الكريستال الرصاص نسبة أقل من أكسيد الرصاص.
-
إضافة المواد الكيميائية للحصول على لون معين. كما ذكر أعلاه ، فإن جزيئات الحديد الموجودة في رمل الكوارتز تعطي مظهرًا أخضر للزجاج ، بحيث يكون لونها أخضرًا حقيقيًا أو إضافة أكسيد الحديد أو أكسيد النحاس. تتيح مركبات الكبريت الحصول على تلوين أصفر أو كهرماني أو بني أو حتى أسود اعتمادًا على كمية الكربون أو الحديد التي تضاف أيضًا إلى الخليط. -
ضع الخليط في بوتقة. يمكنك أيضًا أخذ حاوية مقاومة للحرارة. يجب أن تكون قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية للغاية داخل الفرن. اعتمادا على المواد المضافة الموجودة في الخليط ، يمكن أن تذوب في درجات حرارة تتراوح بين 1500 و 2500 درجة مئوية. يجب أن يكون من الممكن أيضًا التقاط الحاوية مع السنانير والأعمدة المعدنية. -
نذوب الخليط حتى يصبح سائلاً. بالنسبة لزجاج السيليكا التجاري ، تتم هذه العملية في فرن غاز. ولكن يمكن صنع نظارات محددة باستخدام صهر كهربائي أو فرن وعاء.- يتم تحويل رمل الكوارتز بدون مادة مضافة إلى زجاج عند درجة حرارة 2300 درجة مئوية. إضافة كربونات الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) يقلل من درجة الحرارة اللازمة للتحول إلى الزجاج عند 1500 درجة مئوية.
-
تجانس وإزالة الفقاعات من الزجاج المذاب. للقيام بذلك ، قم بتحريك الخليط حتى يصل إلى اتساق موحد وإضافة المواد الكيميائية مثل كبريتات الصوديوم ، كلوريد الصوديوم أو أكسيد الأنتيمون. -
شكل الزجاج المذاب. يمكن القيام بذلك بطرق مختلفة.- يمكن سكب الزجاج المصهور في قالب والسماح ليبرد. تم استخدام هذه الطريقة من قبل المصريين وهذه هي الطريقة التي يتم بها صنع العديد من النظارات البصرية اليوم.
- يمكن وضع كمية كبيرة من الزجاج المنصهر في نهاية الأنبوب المجوف. ثم ، نهب في الأنبوب عن طريق تحويل الأخير. يتشكل الزجاج عن طريق الهواء الداخل للأنبوب ، والجاذبية التي تسحب على الزجاج المنصهر والأدوات المختلفة التي يستخدمها المنفاخ الزجاجي للعمل في الزجاج المنصهر.
- يمكن سكب الزجاج المصهور في حمام منصهر يحمله ، ثم يتم رش النيتروجين المضغوط لتشكيله وتلميعه. يطلق على الزجاج الذي تم الحصول عليه بهذا الاسم الزجاج العائم وهو الأسلوب المستخدم في تصنيع الألواح الزجاجية منذ الخمسينيات.
-
دع الزجاج يبرد. يجب الحرص على عدم ترك الزجاج في مكان قد يكون مضطربًا أو قد يقع عليه الغبار أو الأوراق أو الماء. يمكن وضع مادة باردة على الزجاج الساخن كسر الزجاج. -
ضع المعالجة الحرارية على الزجاج لتقويته. وتسمى هذه العملية الصلب ، وهذا يزيل أي نقاط التوتر التي قد تكونت أثناء التبريد. إذا لم يكن الزجاج صلبًا ، فسيكون أقل مقاومة بشكل كبير. بمجرد اكتمال العملية ، يمكن تغطية الزجاج أو التصفيح أو إعادة معالجته لتحسين قوته ومتانته.- قد تختلف درجة حرارة الصلب بالضبط اعتمادا على تكوين الزجاج. يمكن أن تتراوح بين 400 إلى 600 درجة مئوية (750 إلى 1000 درجة فهرنهايت). معدل التبريد يمكن أن تختلف أيضا. عموما يجب أن تبرد القطع الكبيرة من الزجاج لفترة أطول من القطع الصغيرة. ابحث عن درجة حرارة الصلب الصحيحة قبل البدء.
- تقسية الزجاج هي عملية ذات صلة حيث يتم وضع الزجاج المشكل والمصقول في فرن يتم تسخينه إلى ما لا يقل عن 600 درجة مئوية ثم يبرد بسرعة ("مروي") بهواء عالي الضغط. ينكسر الزجاج المقسى إلى قطع تحت ضغط 414 بار ، بينما ينكسر الزجاج المقسى إلى قطع عند ضغط 655 بار.
طريقة 2 من 2: استخدام شواء الفحم
-
قم بإعداد فرن مؤقت من شواية الفحم. تستخدم هذه الطريقة الحرارة الناتجة عن حريق كبير لإذابة السيليكا وتحولها إلى زجاج. المواد المستخدمة ليست باهظة الثمن وسهلة للغاية للعثور عليها. من الناحية النظرية ، يمكن العثور على كل ما تحتاجه في متجر DIY ويمكنك أن تكون جاهزًا بسرعة لصنع الزجاج الخاص بك. استخدم شواية الفحم الكبيرة. الشواء الدائري مع غطاء حجم قياسي سوف تعمل بشكل جيد للغاية. استخدم أقسى وأقوى الشواء ممكن. معظم حفلات شواء الفحم لها فتحة في الخلف ويجب أن تكون مفتوحة.- على الرغم من درجات الحرارة العالية جدًا التي تحققت باستخدام هذه الطريقة ، إلا أنه يمكن أن يظل من الصعب إذابة الرمل السيليسي على الشواء. أضف كمية صغيرة (حوالي 1/3 أو 1/4 من حجم الرمال) من الصودا أو الجير أو البوراكس إلى رملك قبل البدء. هذه المواد المضافة تقلل من درجة حرارة انصهار الرمال.
- إذا كنت تنوي تفجير الزجاج الخاص بك ، فاحفظ أنبوبًا معدنيًا طويلًا مجوفًا في مكان قريب. إذا كنت تنوي سكبها في قالب ، فقم بإعداد القالب. يجب الانتباه إلى أن العفن الخاص بك من غير المحتمل أن يذوب أو يحترق مع حرارة الزجاج المصهور. قوالب الجرافيت تعمل بشكل جيد.
-
كن حذرا جدا. يجب أن تكون على دراية بمخاطر هذه الطريقة لأنها ستدفع الشواء المنزلي إلى ما وراء حدود درجة الحرارة الخاصة به ، بحيث يكون من الممكن إذابة الشواء بنفسه. هذه الطريقة يمكن أن تسبب إصابة خطيرة أو الموت إذا كانت محاولاتك غير حكيمة. لذلك كن حذرا جدا. احتفظ بالرمل أو مطفأة الحرارة المرتفعة في مكان قريب لإخماد الحريق إذا لزم الأمر. -
اتخاذ جميع الاحتياطات الممكنة. سيكون عليك حماية نفسك وحماية ما يقرب من الحرارة العالية. استخدم هذه الطريقة في الهواء الطلق ، على الأرضيات الخرسانية وفي مساحة كبيرة. لا تستخدم أي معدات لا يمكن تعويضها. ابتعد الشواء عند تسخين الزجاج. يجب عليك أيضًا ارتداء ملابس واقية كحد أقصى ، بما في ذلك:- قفازات حماية عالية ،
- قناع لحام ،
- ساحة حماية عالية ،
- ملابس مقاومة للحرارة.
-
لديك ورشة فراغ مع خرطوم طويل. استخدم شريط لاصق أو طرق أخرى لتوجيه الخرطوم حتى تهب مباشرة في الفتحة الموجودة خلف الشواية دون لمس جسم الشواية. يمكنك أيضًا إرفاق الخرطوم بقدم واحدة أو إحدى عجلات الشواء. الحفاظ على المكنسة الكهربائية نفسها بقدر الإمكان من الشواية.- تأكد من أن الخرطوم آمن ولن يتحرك. إذا بدأ التحرك عندما تصنع الزجاج ، فلا تقترب منه ليس الشواية ، لأنها ستكون ساخنة للغاية.
- بدء المكنسة الكهربائية لاختبار موقفها. سوف تنفجر الأنابيب الموضوعة بشكل صحيح مباشرة إلى فتحة الشواء.
-
خط داخل شواية الفحم. استخدام الفحم أكثر مما كنت تستخدم لشواء اللحوم. لقد تم تحقيق نتائج جيدة عن طريق ملء الشواء إلى الحافة تقريبًا. مكان وعاء من الحديد الزهر أو بوتقة تحتوي على الرمال الخاصة بك في وسط الشواء ، مع الفحم في كل مكان.- الفحم مع ارتفاع درجات الحرارة وأسرع من قوالب الفحم. لذلك يفضل استخدامه إذا كان ذلك ممكنًا.
-
ضوء الفحم. تحقق من عبوة الفحم إذا كان يمكن أن يضيء مباشرة أو إذا كان من الضروري استخدام جهاز إشعال سائل. يجب أن تنتشر النيران بشكل موحد. -
انتظر حتى الفحم حار. عندما يتحول الفحم إلى اللون الرمادي مع التوهج البرتقالي ، فهذا يعني أنه جاهز. يجب أن تشعر بالحرارة عندما تكون بالقرب من الشواء. -
ابدأ المكنسة الكهربائية لإدخال الهواء إلى الجمر. عند إطلاق الفحم بالهواء من أسفل ، يمكن أن يصبح ساخنًا للغاية (يصل إلى 1100 درجة مئوية أو 2000 درجة فهرنهايت). الاهتمام ، يمكن أن تظهر لهيب متزايد.- إذا كنت لا تزال غير قادر على الوصول إلى درجات حرارة مرتفعة بدرجة كافية ، فحاول استبدال الغطاء عند إدخال الهواء في الفتحة.
-
تعرف على كيفية إزالة الزجاج من النار. عندما يذوب الزجاج ، استخدم الأدوات المعدنية بعناية فائقة لإزالته من النار وتشكيله. بسبب انخفاض درجة حرارة طريقة الشواء ، يمكن أن يكون الزجاج المنصهر أكثر صلابة وأكثر صعوبة في العمل من الزجاج المصهور في الفرن. قم بتشكيله باستخدام أنبوب أو قالب أو أي أداة أخرى كما تفعل عادةً.