Исторические этапы развития и становления производства и обработки стекла

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Костромской государственный технологический университет.

Контрольная работа по предмету

обработка стекла.

Контрольная работа №1.

Выполнил: Шепило А М Факультет: ТХОМ Шифр: 08-3Хк-388 Проверил:  Дигунова Ю.Н.                                                                                                 Кострома 2012 - 2013г.

Содержание

1.   Введение . Исторические этапы развития и становления производства и обработки стекла

2.   Свойства, разновидности стекла

3.    Художественная обработка стекла и техники его декорирования

4.   Инструменты для обработки стекла(ручные)

5.   Обработка стекла

6.   станки для обработки стекла

7.   список используемой литературы

Исторические этапы развития и становления производства и обработки стекла

Стекло известно человеку уже более пяти тысячелетий. Ученые предполагают, что одними из первых с искусственным стеклом познакомились древние гончары: при обжиге на изделие из глины могла попасть смесь соды и песка, и на поверхности изделия образовалась стекловидная пленка-глазурь. По другой легенде, первыми познакомившимися со стеклом людьми были купцы, путешествовавшие караваном по Аравийской пустыне. Среди прочих товаров они перевозили соду, и, остановившись на ночлег, обложили мешками с содой огонь, чтобы ветер не задул его. Проснувшись утром, они с удивлением обнаружили, что сода... превратилась в куски стекла. Несмотря на возможную долю вымысла — легенда есть легенда, — с точки зрения ученых, при уникальном стечении обстоятельств что-то подобное вполне могло произойти: песок плавится при температуре 1710 °С, но при добавлении к нему соды температура плавления существенно снижается (до 720 °С). Интересно, что в Месопотамии археологи обнаружили одно из древнейших изделий из стекла — стеклянные бусы, относящиеся примерно к 2450 г. до н. э., которые благодаря способу изготовления делают эту легенду вполне похожей на правду: бусинки представляли собой обработанные камнем осколки большой стеклянной глыбы

Согласно научным исследованием, изготавливать стекло первыми научились египтяне и жители Ближнего Востока, жившие примерно III-IV тысячелетии до н. э.. Первое стекло варили в горшках на кострах или в печах, подобно тому, как варят обычную похлебку. В сосуд помещали так называемую шихту — порошок из смеси песка, соды или золы, добавляя в качестве примесей мел, доломит, полевой шпат. От качества и способа приготовления шихты сильно зависели качества будущего стекла — прочность, прозрачность, цвет, химическая стойкость. Например, смесь из песка и соды позволяла получить не очень прозрачное мутное стекло, растворимое даже в обычной воде, но уже при добавлении к этому составу глинозема термическая и химическая стойкость, прочность и твердость стекла увеличивалась. Первое стекло, которое научился производить человек, было непрозрачным. Египтяне с его помощью часто имитировали различные камни — малахит, бирюзу. Состав стекла постоянно менялся, в него стали вводить дополнительные ингредиенты — окислы свинца и олова, а для окрашивания — соединения марганца и кобальта. Древним египтянам были известны два способа обработки стекла: пластическое формование и прессование, с помощью которых они изготавливали сначала лишь небольшие изделия. Впоследствии, когда люди догадались добавлять к трем компонентам красители (примерно за 1200 лет до н. э.), возникло цветное стекло. Сначала оно было в основном голубым, бирюзовым или зеленым, поскольку его получали добавлением меди и железа. В начале нашей эры в Египте появилось и синее стекло, окрашенное кобальтом.

В те времена стекло казалось людям божественным чудом: ведь оно было рождено землей и огнем и дало уникальными, противоречивыми свойствами: расплавленном виде было мягким, пластичным и прозрачным, а застывая, становилось твердым и с гладкой и блестящей поверхностью... Неудивительно, что в древности стекло часто оценивали выше родных металлов — золота и серебра, а умение изготавливать его считалось настоящим искусством. А старинная легенда гласит даже, будто во времена римского императора Тиберия (42 г. до н. э.), когда некий мастер случайно раскрыл секрет изготовления небьющегося стекла, ему пришлось поплатиться за это жизнью: император не желал, чтобы такое открытие привело к обесцениванию стекла.

Методы работы со стеклом постоянно совершенствовались. Литературные источники утверждают, что при раскопках городов Древней Италии, Помпеи и Геркуланум, погибших в 79 г. н. э. при извержении Везувия, были обнаружены цветные стеклянные, мозаичные полы, настенная живопись и фрагменты витражей, а также куски матового стекла.

На рубеже нашей эры в технологии стеклоделия произошли коренные изменения: появились бесцветные стекла и изделия, получаемые выдуванием. В I в., нашей эры была изобретена стеклодувная трубка, помощью которой стало возможным создавать простую посуду. Интересно, что инструмент стеклодела за, тысячи лет не претерпел никаких изменений и не подвергся никаким усовершенствованиям: и сегодня мастера используют длинную железную трубку, покрытую деревом (чтобы не обжигать руки) и жженную на одном конце мундштуком, а на другом грушевидным утолщением для набирания стекла. Мастер нагревает на огне конец выдувательной трубки и окунает его в расплавленную стеклянную массу, которая легко пристает к трубке, образуя горячий ком. Затем трубка быстро вынимается из печи, и стеклодел мгновенно начинает дуть в нее с противоположного конца. В стеклянном коме образуется полое пространство, увеличивающееся по мере того, как в него вдувается воздух. Таким способом создавались в древности и по сегодняшний день могут изготавливаться практически любые стеклянные изделия — и мелкая стеклянная посуда (цветные вазы, чаши, блюда, кубки), и большие зеркальные стекла.

В V-VII в. в Европе стеклоделие достигло наибольшего развития. Центром мирового стеклоделия постепенно становилась Византия, где мастера научились создавать не только прекрасные сосуды, но и смальту — небольшие куски цветного непрозрачного стекла, из которых складывали мозаику.

В начале XIII в. в руках венецианских стеклоделов оказались важные тайны ремесла, благодаря бесценным образцам восточного стекла, привезенным из Константинополя. С этого времени стеклянная промышленность Венеции начинает развиваться еще быстрее.

Тем не менее, мастерам жилось нелегко: хотя они и не знали соперников ни в самой Италии, ни в Европе, но сами находились под постоянным контролем властей. Верховная власть запрещала вывозить за границу материалы для приготовления стеклянной массы и разглашать секреты мастерства. За попытку покинуть Венецию эмигранту-стеклоделу грозили немыслимые беды, тюрьма и даже гибель.

В конце XIII в. стеклоплавильные горны были перенесены с территории Венеции за черту города, нам маленький остров Мурано. Там и возникло знамен «муранское» стекло. Большую популярность изделия мастеров с острова Мурано завоевали очень быстро. Уже в XV веке муранское стекло чрезвычайно высоко ценилось во всей Европе, а венецианские дожи даже подносили изделия Мурано — настоящие произведения искусства — в качестве драгоценных подарков важным персонам, посещавшим город.

В XVI столетии муранское стекло приобрело мировую славу, — кстати, сохранившуюся за ним и по сегодняшний день. До наших дней дошли произведения итальянских художников того времени, на которых изображена венецианская посуда: сосуды поражают своей невесомостью, чистотой и прозрачностью, и остается только восхищаться художественной изобретательностью муранских стеклоделов. Они создавали сосуды для питья в виде птиц, китов, тритонов и львов, колоколен и бочек, маленьких стеклянных корабликов, которые сейчас можно увидеть в западноевропейских музеях. Прозрачное стекло, бесцветное и цветное, украшали розетки, маски, выпуклости в виде капель и пузырей; края сосудов делались волнистыми изогнутыми и украшались птичьими и звериными хвостами, лапами, крыльями...

Венецианские мастера изготовляли разнообразнейшие по форме и технике декоративные сосуды и другие художественные стеклянные изделия, расписанные эмалями, покрытые позолотой, украшенные узором из трещинок (кракле) и стеклянными нитями. Одновременно с этим в XVI в. стекольное производство стало развиваться в Испании, Португалии, Нидерландах, затем во Франции, Англии, Германии, и, к сожалению, в XVII в. мода на нежные венецианские изделия стала уходить, уступая первенство тяжелому граненому стеклу Богемии и Силезии.

В начале XVII в. во Франции стал применяться новый способ создания стеклянных изделий — отливка зеркального стекла на медных плитах с последующей прокаткой. Примерно в это же время был открыт метод обработки стекла травлением (с использованием смеси плавикового шпата и серной кислоты); стало развиваться производство оконного и оптического стекла.

А для знаменитого стекла из Мурано тем временем наступили трагические дни: на рубеже XVII и XVIII вв., через несколько лет после оккупации острова французскими, революционными войсками, все стеклодельные цеха на острове были уничтожены. Возрождаться венецианская стеклянная промышленность стала только в середине XIX в., когда некий адвокат Антонио Сальвиати при финансовой поддержке двух англичан, больших поклонников венецианской старины, вновь основал завод в Мурано. Возобновилось производство великолепных стеклянных изделий в подражание великим образцам прошлого, и с тех пор во всем мире сохраняется неослабевающий интерес к венецианскому стеклу: вещи с авторским клеймом Мурано не только не выходят из моды, но и с каждым годом ценятся все выше, особенно среди знатоков, регулярно посещающих представительные европейские аукционы.

И на Руси стеклоделие находилось на большой высоте, начиная с древности. Однако первый стеклянный завод в России был устроен только в 1635 г., около Москвы, шведом Елисеем Кохтом. Этот год и считается датой основания российского стеклоделия. По окончании выданной Кохту пятнадцатилетней привилегии около Москвы появилось еще несколько стеклянных: заводов других предпринимателей, но, ввиду отсутствия надлежащей поддержки и поощрения, все эти начинания не имели особенного успеха, и дальнейшего развития: России стеклоделия тогда не последовало. Оживление этого дела наступило лишь в начале XVIII столетия, когда царем Петром Великим были введены различные поощрительные меры, а русские впервые стали посылаться за границу для обучения стеклоделию. Кроме тог тогда же Петром Великим были устроены два казенных стеклянных завода около Москвы и в Ямбургском уезде Санкт-Петербургской губернии и выписаны для них немецкие мастера. С этого времени, и особенно со второй половины XVIII столетия, развитие стеклоделия России приняло постоянный характер.

В XVIII в. в России получили распространений расписные изделия из молочно-белого или опалового стекла. На них эмалью наносились различные мотивы, в большинстве случаев — цветочные, но встречалась и сюжетная роспись. А на рубеже ХVII-Х1Х вв. стали пользоваться популярностью и изделия из свинцового хрусталя с алмазной гранью, которые выпускал Петербургский стекольный завод. Это была не только изумительная, хрустальная посуда, но и вазы, различные светильники.

В1902 г. Эмиль Фурко разработал метод машинной вытяжки стекла. Стекло вытягивалось из стекловаренной печи в виде непрерывной ленты через прокатные валки, поступало в шахту охлаждения, где разрезалось на отдельные листы. В 1959 г. фирма «Пилкингтон» разработала иной метод изготовления стекла, так называемый флоат-метод. При этом процессе стекло поступает из печи плавления в горизонтальной плоскости, в виде плоской ленты, через ванну с расплавленным оловом на дальнейшее охлаждение и отжиг.

Этот метод обладал рядом преимуществ. Стекло не имело оптических дефектов, обладало стабильной толщиной и поверхностью высокого качества, не требующей дальнейшей полировки. Кроме того, этот метод позволил придавать стеклу некоторые необходимые свойства на стадии его производства.

В XXI веке изготовление стеклянных предметов — от посуды до зеркал — осуществляется все теми же тремя основными способами: выдуванием, литьем и прессованием. Наибольшее развитие высокое ремесло стеклоделов получило в предметном дизайне: ведь пластические, цветовые, технологические и фактурные возможности стекла поистине безграничны и позволяют с блеском реализовать самую смелую авторскую идею. А старинные мотивы служат источником вдохновения для многих ведущих мебельных и дизайнерских фирм мира. Сегодня стекло выступает не только в привычном для него амплуа (светильники, люстры, многочисленные аксессуары), но и в весьма необычной роли: из него изготавливают дверные и оконные ручки, наконечники карнизов, выключатели и другие детали интерьера.

Итак, мы дали историческую справку о времени возникновения стекла, о старинных методах обработки, людях, которые продвигали искусство изготовления стекла, о качестве первого стекла, когда возникла технология изготовления, как украшали изделия. Стекло было известно людям с древнейших времен. Кроме того уникальные свойства этого материала позволяют ему и сейчас оставаться очень востребованным материалом, который люди используют как в повседневной жизни, так и в сложнейших современных устройствах.

Из стекла по прежнему делают окна, мебель, детали интерьера, украшения.

2 Свойства, разновидности стекла

Стекло - это застывшая жидкость. Однако, в отличие от большинства застывших жидкостей, стекло имеет интересную особенность: оно не обладает в твердом состоянии свойствами кристаллического вещества.

Химический состав стекла таков: примерно на 70% стекло состоит из кремнезема (диоксида кремния — белого кварцевого песка), на 12-16 % — из соды, на 5-12% —из известняка и доломита, а в остальных небольших процентных соотношениях присутствуют некоторые другие компоненты. В зависимости от преобладания тех или иных компонентов различают две группы стекла: натрий-кальций-силикатное стекло (основные компоненты — двуокись кремния, оксиды натрия и кальция) и боросиликатное стекло (содержащее в качестве характеризующего компонента бор).

В стекле, помимо того, могут присутствовать добавки определенных химических веществ для окрашивания стекла в желаемый цвет или для изменения других его свойств.

Например, сочетание исключительно чистого сырья с минимальной примесью окислов железа, титана и хрома позволяет создать стекло, которое обладает способностью пропускать ультрафиолетовые лучи (его часто используют для остекления больниц, детских учреждений, оранжерей) — «кварцевое», «увиолевое» стекло. А знаменитое так называемое «свинцовое» стекло, которое тщательно шлифуется при изготовлении чаш или ваз, обязано своим блеском присутствию в нем около 18% свинца.

Кстати, хрусталь - разновидность стекла - долгое время был обязан своим блеском именно свинцовым примесям. «Классический» хрусталь состоит из 23% окиси свинца, благодаря чему хрустальная посуда имеет характерный блеск, игру света и звук. Однако специалисты обращают внимание на то, что свинец, как инертный элемент, с течением времени испаряется. Это, во-первых, небезопасно для здоровья, а во-вторых, хрустальная посуда с исчезновением из ее состава свинца тускнеет и блекнет.

Учитывая эти недостатки свинца, производители хрусталя сегодня осваивают новые технологии и стараются заменить свинец другими элементами. Например, чешские специалисты разработали уникальный секрет производства хрустальной посуды, который предполагает добавление в стекломассу металлов платиновой группы и небольшое количество калия и натрия (для придания материалу большей пластичности). Благодаря этому хрустальные изделия приобретают необходимую прочность и пластичность. Специальные технологии позволяют изготовить даже особый «пульсирующий» хрусталь: при сжатии тонкая пластичная форма деформируется, а затем вновь приобретает изначальный вид.

Кроме того, изделие должно обладать хорошей дисперсией, так как именно дисперсия - преломление солнечного луча сквозь толщу стекла и разложение его на цвета радуги - является единственным физическим показателем, отличающим обычное стекло от хрусталя.

В естественном, «природном» виде хрусталь используется только ювелирами. Чтобы сделать его пригодным к использованию в других отраслях, люди изобрели промышленный способ его изготовления. Материалу придают пластичность, подвергая его высокотемпературной обработке.

Виды и разновидности стекла. Повышающийся интерес и растущий спрос на высококачественные виды стекла — общемировая тенденция. Неудивительно, что в течение последних лет в стекольной промышленности традиционное строительное стекло постепенно уступает место новым, современным видам. Например, в конце XX столетия началось производство оконных стекол с энергетически эффективными и престижными «смарт» (зтагс) покрытиями, имеющими уникальные оптические и тепловые свойства.

Кроме того, современная промышленность выпускает множество других видов стекол, каждый из которых обладает определенными свойствами. Например, стекло можно классифицировать также по степени прозрачности: выделяют «чистое», прозрачное бесцветное стекло, «супер-чистое», стекло с пониженным содержанием железа, «тонированное», окрашенное в массе, «рефлективное», с металлизированным отражающим покрытием на одной из сторон, «зеркало», с высокоотражающим покрытием на одной из сторон, а также стекло для витражей, которое окрашивается путем добавления различных веществ еще при приготовлении стекла.

Можно выделить несколько групп стекла и в зависимости от их стойкости к тому или иному виду воздействия.

Помимо обычного листового стекла, существует стекло повышенного качества, химически и термически более устойчивое. Сегодня в мире уже известны 35 видов стекла, и с каждым годом появляются все более прочные образцы.

Существует даже такое стекло, которое подходит для изготовления полов, не говоря уже о пуленепробиваемых стеклах и стеклах, выдерживающих сильные перепады температур. Высокопрочные ударо- и пулестойкие безосколочные стекла, изготовленные на качественном оборудовании с соблюдением современных технологий и с использованием материалов известных производителей, могут гарантированно обеспечивать безопасность и комфорт людей везде, где установлено такое стекло. Пулестойкие стекла могут иметь различные степени защиты.

Стекло также может быть огнестойким (не разрушается легко при нагревании), термостойким (способно выдерживать сильный термический удар), нейтральным (обладает высокой химической стойкостью). Кроме того, стекла могут быть бесцветными или цветными, непрозрачными или просвечивающими, энергосберегающими, солнцезащитными, ламинированными, армированными, узорчатыми

Энергосберегающие стекла имеют так называемыми низкоэмиссионные оптические покрытия, которые обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения, например от отопительного прибора. Стекла этого типа получили название низкоэмиссионных или селективных, и обычно устанавливаются в оконные проемы для теплоизоляции в холодное время года.

Эти стекла применяют, как правило, в стеклопакетах, теплосберегающие свойства которых во многом определяются параметрами покрытия на стекле. 8

Ламинированным называют архитектурное стекло («триплекс»), применяющееся при остеклении фасадов, балконов, окон. Состоит такое стекло из двух или более стекол, соединенных вместе с помощью ламинирующей пленки или специальной ламинирующей жидкости. Ламинирование снижает опасность от разлетающихся осколков, которые в этом случае остаются прикрепленными к пленке, или падающего стекла, так как даже в том случае, если стекло разбивается, оно остается в раме. Ламинированные стекла способствуют защите помещения от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, предохраняют от выгорания мебель и обои. Многослойное ламинированное стекло способно значительно понизить воздействие нежелательных шумов, а разными видами ламинирующих пленок можно обеспечить практически любое тонирование стекла.

Кстати, для ламинирования может использоваться и так называемое закаленное стекло. Стекла этого типа отличаются повышенной прочностью к ударам и перепадам температуры. При разрушении закаленное стекло распадается на маленькие безопасные осколки. Однако следует отметить, что закаленное стекло не подлежит механической обработке.

Солнцезащитные стекла обладают способностью снижать пропускание световой и солнечной тепловой энергии. По механизму действия солнцезащитные стекла можно разделить на преимущественно отражающие излучение и преимущественно поглощающие излучение. На поверхность стекол, преимущественно отражающих излучение, в процессе производства наносится тонкий металлический слой, который препятствует проникновению излучения через стекло. Следует отметить, что отражающие слои одновременно частично поглощают излучение.

Существуют, кроме того, полностью отражающие поверхности прозрачные стекла, обладающие хорошей теплоизолирующей способностью, некоторые виды стекол с покрытиями, а также окрашенные во всей массе стекла, которые также могут использоваться в качестве защиты от палящих лучей солнца и в декоративных целях. Путем введения красителей непосредственно в стекломассу во время производства можно получить цветное, прозрачное стекло, имитирующее природный камень — мрамор, оникс, опал. Для получения желаемого цвета окрашенного в массе стекла — серого, зеленого, бронзового, коричневого — используются различные вещества. Такое стекло поглощает больше солнечной тепловой энергии и света, чем обычное прозрачное стекло. Однако следует отметить, что европейская мода на тонированное стекло в оконном проеме постепенно уходит: во-первых, из-за чрезмерного нагревания тонированных стекол солнечными лучами, а во-вторых, из-за того, что сильно отличающийся от природного спектральный состав освещения пагубно влияет на самочувствие людей: теряется чувство времени, ухудшается зрение.

Армированное стекло — это листовое стекло с металлической сеткой, безопасное и пожаростойкое. Армированное стекло создано по специальной технологии (способом литья, причем с обеих сторон сварной арматуры отливается расправленное стекло в непрерывном процессе прокатки). Благодаря этому стекло получает уникальные свойства: оно не только образует эффективную преграду против дыма и горячих газов при пожаре, но также, в отличие от других видов обычного огнестойкого стекла, предотвращает распространение огня даже будучи разбитым, поскольку при образовании нескольких разломов осколки стекла удерживаются на месте арматурой.

Узорчатое стекло. Поверхность стекла, как правило, проходит специальную, декоративную обработку, с помощью которой на ней создаются различные рисунки. Узорчатые стекла могут быть разноцветными, иметь разную светопропускную способность и толщину (4-6 мм). Узорчатое стекло можно закалять и ламинировать.

Узорчатое стекло может быть вальцованным (так называют узор, получаемый при прокатке листа через вальцы), а также иметь рельефный узор в виде мелких граненых призм или линз. Последнее обладает наилучшими светорассеивающими качествами, хорошо защищает помещение от действия прямых солнечных лучей и, рассеивая их, создает в нем равномерное мягкое освещение.

Существуют и другие виды: например, полированное стекло, Которое изготавливается из высококачественного сырья отливкой и прокаткой, после чего подвергается отжигу в печи, а затем шлифуется и полируется с обеих сторон листа. Кроме того, из современных стекол заслуживает внимание сталинит — высококачественное, прокатанное, полированное стекло повышенной прочности, из которого можно изготавливать даже цельные перегородки или дверные полотнища без деревянной или металлической обшивки, укрепляя фурнитуру непосредственно на стекле.

Еще один замечательный, современный материал — так называемая стеклянная сталь. Этот материал был разработан в лаборатории анизотропных структур Академии наук России из стекловолокнистых материалов. Стеклянная сталь прочнее обычной стали, легче ее в 5 раз и почти в 10 раз легче железобетона.

3 Художественная обработка стекла и техники его декорирования

Стекольных дел мастера различают три технологии обработки стекла: «горячую», «теплую» и «холодную». Разница заключается в температуре, при которой происходит обработка. Так, в первом случае, при «горячем» способе, стекло обрабатывается в печах при температуре свыше 1100 °С, «теплое» стекло обрабатывается при температуре 600-900 °С, а «холодный» способ подразумевает работу со стеклом при комнатной температуре — в качестве примеров можно привести изготовление витражного или цветного стекла, резьбу по стеклу, травление.

Обработка стекла может производиться несколькими способами, как механическими, так и химическими: гравированием, песком, травлением. Это может быть также фотографическая обработка, люстрирование или иризация, а также рисование по стеклу специальными карандашами.Гравировке обычно подвергают прозрачное стекло (накладное или стекло из нескольких слоев). Его гравируют резцом, вращающимся медным или абразивным диском или бормашиной. Это позволяет получить на стекле рисунок или изображение в виде неглубокого контррельефа с матовой поверхностью, придающего изделию особую красоту, а рисунку — четкость и выразительность. Изящного рисунка можно добиться так называемым гильошированием — нанесением на стекло узора из тонких пересекающихся линий. Еще один способ резьбы по стеклу — алмазная грань. Ее выполняют вращающимся абразивным кругом с орнаментом или рисунком в виде бороздок трехгранного сечения. Это позволяет придать стеклу настоящий алмазный блеск. Алмазной гранью также называют огранку стеклянных изделий плоскими пересекающимися гранями (подобно огранке природных алмазов). Гравировка с помощью абразивов придает стеклянным изделиям эффект трехмерности. Недостатком этого способа обработки стекла является типичность рисунка — конусообразная проточка, круг и подобные фигуры.

Пескоструйная обработка стекла производится специальным аппаратом, который с помощью сжатого воздуха подает струю песка на обрабатываемую поверхность. Получаемая фактура зависит от размера песчинок: матовая или бархатистая, с тонким или грубым зерном. При пескоструйной обработке могут применяться разнообразные трафареты. Это позволяет создавать очень изящные стеклянные, ажурные решетки, пробиваемые песком.

Пескоструйная гравировка позволяет выполнять детализацию высокой степени и наносить рисунки любой сложности, вплоть до воспроизведения фотографий. Пескоструйной обработкой с фотомаской можно производить одностадийную и сложную многоступенчатую резьбу. Для получения красивого трехмерного эффекта достаточно последовательно, один за другим, удалять соответствующие части шаблонов. Технология пескоструйной обработки может применяться также для создания непрозрачной «вуали» на поверхности стекла.Очень интересна технология создания детализированного трехмерного изображения внутри самого стекла с помощью лазерного луча. Стекло пропускает свет в видимом диапазоне, но когда лазерный пучок сфокусирован внутри, оно начинает абсорбировать энергию лазерного импульса. С помощью лазера художник заставляет небольшие точки, похожие на маленькие бриллианты, возникать внутри стекла, причем без повреждения поверхности. В точке фокуса молекулярная структура вещества меняется, формируя точку, отражающую свет во всех направлениях. Материал бомбардируется лазерными импульсами в соответствии с рисунком художника, и десятки тысяч точек совместно образуют волшебное изображение. Весь процесс контролируется компьютером.

Гравирование лазером позволяет добиться высокой степени детализации рисунка.

Существует еще один вариант — стекло, окрашенное в массе. Здесь могут варьироваться прозрачность и цвет, а с применением нескольких сплавов можно создать уникальные композиции, сочетающие ряд цветов и оттенков, или многослойные, трехмерные композиции, когда рисунки помещаются между слоями прозрачного стекла.

Травление — это химический способ обработки стеклянной поверхности газообразным фтористым водородом или растворами плавиковой кислоты и ее солей. С помощью этой технологии получают матовые поверхности, разнообразные рисунки — контурные или рельефные, а также красочную комбинацию цветных стекол (глубоким протравливанием слоев стекла). Существует способ цветного протравливания — в этом случае на стекло специального состава наносится рисунок кистью с пастой, содержащей различные окислы металлов. Затем стекло обжигают, закрепляя рисунок и выявляя цвет. Так получают силуэтные изображения, различные вариации и переходы цветов.

Кислотное травление, ручная резка стекла гравировальными резцами и алмазная резка относятся к альтернативным методам художественной обработки стекла. Они имеют ограничения по глубине и требуют больших навыков гравировальщика, но позволяют создавать настоящие произведения стекольного искусства.

4 Инструменты для обработки стекла(ручные)

Прежде чем приступать к непосредственной реализации задуманного проекта, требуется подготовить стекло. Делать этого не нужно только в том случае, если оно обрезано в стекольной мастерской на заказ. Однако даже тогда может понадобиться устранить какие то мелкие погрешности, небольшой брак в виде недостаточно закругленного угла и т. п. Не говоря уж о такой ситуации, когда решено полностью самостоятельно резать и обрабатывать стекло. В любом случае необходимо позаботиться о рабочих инструментах и принадлежностях.

Перчатки нужны для перемещения и резки полотен больших размеров (в целях безопасности их рекомендуется использовать при любых работах со стеклом даже незначительного размера). Естественно, тканевые перчатки здесь не подойдут. Материал не должен легко прорезаться и иметь дырочки или поры.

Сотовая пластмассовая основа с ячеистой структурой предназначена для того, чтобы в процессе резки все маленькие кусочки стекла оказались собраны на ней, а именно, в ячейках.

Угольник (с гипотенузой или без) предназначен для проверки перпендикуляра (угла в 90°). У этого инструмента давняя история. Когда то его изготавливали из дерева, а в настоящее время, как правило, угольники делают пластиковыми.

Ключевым требованием к качеству угольника является точный прямой угол, форма и размеры инструмента при этом особого значения не имеют. Вроде бы, очевидно, что угольник просто обязан быть с углом 90° и в том, чтобы так оно и было, нет никаких видимых трудностей. Однако довольно часто изготовители умудряются или немножко недобрать или перебрать. Пусть это и незначительная величина, но она может оказаться критической. Если непосредственно около угла погрешность не заметна, то потом она становится все более явной, и чем длиннее ребра стекла, тем большим будет искажение его пропорций. Объяснение поведения недобросовестных производителей довольно простое.

Прямогубые пластмассовые щипцы захваты, У которых поверхность нижней части бугристая, причем этот рельеф должен находиться с обратной стороны надрезанной поверхности стекла; нужны для обломки стекла после надрезания. На верхней части таких щипцов также есть 2 выступа.

У Криволинейных щипцов захватов на нижней части имеется 1 выступ, который необходимо расположить на обратной стороне надрезанного стекла, а на верхней части – движущийся сегмент.

Плоскогубцы так же, как и предыдущие инструменты, могут использоваться для обламывания стекла.

Роликовые щипцы, или Ножницы, тоже используют для удаления излишков стекла, как правило, мелких.

Защитные очки предохранят глаза от попадания стекольной крошки и пыли.

Абразивный брусок потребуется для шлифовки стекла.

С помощью Щипцов для шлифования можно перемещать на шлифовальном круге куски, в том числе и очень малого размера.

Электролобзик для стекла позволит резать стекло по криволинейному контуру.

инструмент для резки стекла – Стеклорез –

5 Обработка стекла

РЕЗКА СТЕКЛА И ЗЕРКАЛ

Резка стекла и зеркал проводится с применением специального оборудования. В ходу стеклорезы, быстрорезы, угольники, ломалки, щипцы, циркули и другие приспособления для правильной нарезки стекла. Стекло, которое мы режем может иметь толщину от 2х до 19 мм.

ОБРАБОТКА СТЕКЛА

Обработка стекла необходима для придания изделиям дополнительных свойств. Обработка стекла включает в себя множество операций. Основные виды обработки перечислены ниже.

ПРИТУПЛЕНИЕ КРОМКИ

Притупление кромки стекла - обработка наждачкой или шлифовальным камнем, кругом. При этом допустимы сколы и необработанные участки на кромке, но стекло в целом "не режется".

ШЛИФОВКА КРОМКИ СТЕКЛА – ЕВРОКРОМКА

Шлифовка кромки стекла - обработка режущей поверхности кромки специальными шлифовальными кругами. На выходе получается красивая  трапецивидная еврокромка. Основные плюсы шлифовки: стеклом или зеркалом больше не порежешься, невозможность самопроивольного появления сколов на стекле или зеркалах. Шлифовка - минимально необходимая процедура перед закалкой стекла, т.к. благодаря ей кромка стекла становится прочной и стекло не лопается  в печи при закалке.

ПОЛИРОВКА КРОМКИ СТЕКЛА – ЕВРОКРОМКА

Полировка кромки стекла - обработка полировальными кругами после шлифовки стекла. Трапецивидная полированная кромка на выходе со станка получается только на специальном оборудовании на высоких оборотах. Эффект прозрачности на кромке получается именно благодаря полировке.

ФАЦЕТ

Фацет - это скошенная боковая грань на зеркале или стекле. По-другому фацет - это способ окантовки стекла, зеркала, при котором получается фаска определенного угла. Мы изготавливаем фацет от 5 до 40 мм. Фацет изготавливается на стеклах и зеркалах различных форм: прямых и криволинейных. Благодаря фацету можно составлять уникальные композиции из зеркал и стекол. Игра света, отблески солнца, мгновения красоты - эти эпитеты применимы к зеркалам  благодаря фацету.

СВЕРЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ В СТЕКЛЕ

Сверление стекла осуществляется на станках двухсторонним способом. Возможно сверление отверстий диаметром от 4х до 101мм. Отверстия в стеклах и зеркалах используются для установки ручек, замков, петель, полкодержателей, светильников. Для обработки отверстий перед закалкой применяется зенковка.

Гнутье стекла (моллирование)

Моллирование стекла процесс термической обработки стекла с целью получения гнутых (радиусных) стекол. Моллированные (гнутые) стекла широко используются в архитектурно-строительных работах при установке криволинейных стеклянных конструкций.

Технологии

Моллирование производится в специально оборудованных печах с использованием  управляемых керамических электронагревателей. Гнутье осуществляется путем равномерного всей плоскости стекла под собственным весом. При изгибании стекло укладывают на металлическую форму (используется готовая форма для изгибания стекла или изготавливается индивидуально) и затем нагревают до температуры 600-700 градусов по Цельсию. При такой температуре стекло размягчается и под воздействием силы тяжести прогибается, заполняя форму.  После этого стекло контролируемо охлаждается под струей сжатого воздуха. После процесса гнутья может использоваться  закалка стекла, что существенно повышает его прочность.

Технические возможности производства

Изготовление гнутого стекла возможно из прозрачного бесцветного, осветленного, окрашенного в массе, К-стекла (с твердым пиролитическим покрытием) , узорчатого стекла. Минимальная толщина материала составляет - 4мм, максимальная - 19мм. Максимальный размер изделия из стекла-  2500х1500мм. Минимальный радиус моллирования - 200мм. Для получения гнутых форм не используется зеркало.

Сфера применения

Моллированное стекло используется в архитектуре и строительстве при изготовлении фасадов зданий, перегородок, дверей; остеклении балконов, лоджий. Также гнутые стекла используются при производстве душевых кабин, торгового и выставочного оборудования, витрин, мебели из стекла, стеклянных фасадов, декоративных элементов и витражей.

Для получения гнутого стекла часто необходимо изготовление формы, которая оплачивается отдельно независимо от стоимости изделия и по окончании производственного процесса заказчик вправе ее забрать. При наличии необходимой формы на производстве заказчик не оплачивает ее изготовление.

Фьюзинг - это спекание стекла в печи при высоких температурах. Фьюзинг стекла позволяет создавать витражи и другие оригинальные изделия из стекла

Фьюзинг стекла появился в Германии в 1990-х годах. Это технология достаточно молодая, особенно по сравнению с многовековыми традициями и технологиями изготовления витражей, например, "тиффани". Фьюзинг стекла позволяет создавать многослойные изделия с рельефом. Благодаря отсутствию швов витраж, созданный в технике фьюзинга, не будет бояться воды. Фьюзинг стекла позволяет создать легкий, воздушный рисунок, чем-то напоминающий акварель.

Матирование и травление стекла.

Снижение прозрачности стекла достигается его матованием. Матование красочными составами производится следующими способами:

1) стекло окрашивают цинковыми белилами, разведенными скипидаром пополам с масляным лаком до лессировочного состояния. Свежеокрашенную поверхность торцуют щеткой-торцовкой;

2) стекло окрашивают тем же составом, но вместо торцовки производят туповку сухим тампоном из марли с ватой. При этом способе рисунок на стекле получается более мелким;

3) красочный состав наносят на стекло аэрографическим краскораспылителем СО-6А без последующей торцовки;

4) свежеокрашенное стекло торцуют резиновой торцовкой, получая рисунок, напоминающий узоры мороза;

5) стекло прокатывают с двух сторон обычной стекольной замазкой до получения ровной матовой поверхности, как при матовании стекла песком.

При матовании стекол краску наносят на внутреннюю сторону стекла зимних рам (со стороны междурамного пространства). Краска, наложенная на внешнюю сторону (со стороны помещения), разрушается от влаги.

Матование стекла с применением шлифовальных кругов — один из способов создания долговечной матовости стекла. Стекло устанавливают на ровную поверхность стола, имеющего желоба для стока воды, и обрабатывают шлифовальными кругами с песком, смоченным водой. Фактура матования зависит от крупности песка. Этот способ применяют при небольших объемах работ.

Матование стекла с помощью пескоструйного аппарата производится значительно быстрее, чем при применении шлифовальных кругов. Стекло устанавливают вертикально с небольшим наклоном, опирая его всей площадью на жесткую подставку с мягкой прокладкой (обычно войлочной). Поверхность стекла обрабатывают сухим песком при давлении воздуха 2—3 кг/см2. Этот вид обработки производят в мастерских, оборудованных камерами с вытяжной вентиляцией.

Морозные узоры на стекле получают с помощью столярного клея, используя его свойство при высыхании значительно уменьшать свой объем. Для этого стеклу сначала придают матовость, предварительно обрабатывая его песком вручную или пескоструйным аппаратом. На матовую поверхность наносят слой горячего крепкого раствора столярного клея толщиной 2—3 мм. Высыхая, клей отрывает тонкую пленку стекла. Чтобы ускорить процесс высыхания, стекло в горизонтальном положении помещают в сушилку с температурой 50—60°С.

Чтобы получить крепкий раствор столярного клея, плиточный клей замачивают в воде в течение суток, затем излишнюю воду сливают, а набухший клей разогревают на паровой бане.

Для обработки морозным узором можно применять только толстые сорта оконного стекла (двойное или тройное), так как высыхающий клей согнет тонкие листы стекла, не оторвавшись от его поверхности. Клей с осколками стекла можно использовать неоднократно, но необходимо каждый раз добавлять не менее 50% нового клея. Его можно использовать также для малярных работ, так как при разваривании осколки стекла оседают на дно и легко удаляются.

Стекло, подвергнутое матованию, не задерживает лучей света и рассеивает их под различными углами.

Протирать эти стекла следует осторожно, так как острые грани узора могут поранить руку.

Матование и художественное травление стекла плавиковой кислотой. Плавиковая (фтористоводородная) кислота — водный раствор фтористого водорода с содержанием его до 40%. Плотность кислоты 1,149 г/см3 (при 15°С). Она разрушает металлы за исключением золота и платины. Не растворяет воски, смолы, жиры и их смеси. Разъедает стекло, поэтому для кратковременного хранения кислоты стеклянную посуду изнутри покрывают слоем парафина или воска или же применяют эбонитовую, каучуковую или хлорвиниловую посуду.

Свойство плавиковой кислоты растворять стекло и не растворять органические и синтетические воски и смолы, а также жиры и их смеси используют для поверхностной обработки стекла матованием или художественными росписями.

Перед травлением поверхность стекла обезжиривают раствором соды, тщательно промывают водой и сушат. Необходимо учитывать, что следы пальцев на поверхности стекла являются уже защитной пленкой — в этих местах травление дает слабый отпечаток рисунка кожи пальцев.

Матование стекла выполняют, применяя пасты при небольших размерах изделия и растворы — при больших. Пасты готовят такой консистенции, при которой их можно наносить на поверхность мягкой кистью. В зависимости от стойкости стекла применяют два вида паст.

Состав для стойких стекол (в частях по массе).

Фтористый аммоний - 7

Сернокислый барий (осажденный) - 4

Плавиковая кислота 40%-ная до рабочей консистенции

Состав для менее стойких стекол (в частях по массе)

Фтористый калий - 10

Сернокислый калий - 4

Крахмал картофельный - 0,8

Плавиковая кислота 40%-ная - 5,1—5,2

Способ приготовления составов. В фарфоровой ступке тщательно растирают, одновременно перемешивая, сухие компоненты. Перед процессом травления сухую смесь затворяют плавиковой кислотой.

Промытое и высушенное стекло покрывают пастой и выдерживают 10 мин, после чего пасту удаляют каучуковым шпателем (резиновой пластинкой), а стекло хорошо промывают чистой водой и насухо вытирают.

Матование стекол больших размеров удобнее выполнять в ванне с раствором плавиковой кислоты. Для этого обычно применяют деревянные ванны, покрытые изнутри битумом, парафином, асфальтовым лаком (обязательно по сухой поверхности).

Состав раствора для матового травления (в частях по массе).

Плавиковая кислота (35—40%-ная) - 2

Фтористый аммоний - 4

Кристаллическая сода - 1

Способ приготовления. В отвешенное количество плавиковой кислоты вводят фтористый аммоний и периодически перемешивают. Полученный раствор через 8 ч фильтруют через плотную ткань и вводят малыми дозами кристаллическую соду, избегая разбрызгивания и вспенивания. Состав хорошо перемешивают и выдерживают несколько минут. Признак готовности состава — отсутствие появления пузырьков CО2 на поверхности.

При отсутствии кристаллической соды можно применять кальцинированную с соответствующим пересчетом (1г кристаллической соды соответствует 0,3706 г кальцинированной).

Перед травлением стеклянное изделие тщательно промывают в 3%-ном растворе соляной кислоты и устанавливают вертикально для стекания излишка влаги. Подготовленное изделие берут щипцами (деревянными или металлическими с резиновыми держателями), погружают в травильную жидкость и несколькими движениями взад и вперед как бы взбалтывают жидкость, одновременно омывая изделие, которое после этого вынимают и укладывают на столе с трехгранными деревянными подкладками. Через 1—3 мин изделие приобретает необходимую матовость; его промывают сначала в чистой холодной проточной воде, а затем щеткой и ветошью — в теплой.

Травление в растворе состава дает белую шероховатую поверхность; для получения мелкозернистой, шелковистой матовой поверхности уменьшают количество соды. В этом случае отрезки стекла одного и того же качества обрабатывают раствором с различным содержанием соды, опытом устанавливая необходимое ее количество. Получение хорошей матовой поверхности обеспечивается травлением при температурах травильной жидкости не ниже 10°С, а воздуха в помещении — 16°С.

При одностороннем матовании одну из поверхностей изделия покрывают защитной пленкой из расплавленного парафина, церезина или озокерита, которую наносят в расплавленном состоянии на сухое стекло кистью. После окончания травления и промывки изделия защитную пленку счищают острым шпателем или гибким ножом, а остатки смывают растворителем (скипидаром, лаковым керосином).

Художественное травление плавиковой кислотой. Технология художественного травления состоит из следующих процессов: подготовки стекла с обезжириванием поверхности, нанесения защитного покрытия, гравирования рисунка, травления, промывки изделия, удаления защитного покрытия и окончательной промывки поверхностей.

При художественной обработке стекла все поверхности, не подлежащие травлению, должны быть покрыты защитной пленкой. Выбор материала для защитной пленки зависит от способа гравирования рисунка по защитному слою. Защитные пленки могут наноситься кистью, ручным краскораспылителем, погружением изделия в расплавленную массу.

Защитными покрытиями, наносимыми кистью или ручными краскораспылителями, являются лаки из природных или синтетических смол и растворителей или краски на олифе. Чаще всего применяют красочный состав, приготовленный по рецепту. По просохшей пленке этого состава рисунок наносят ручным гравированием.

Красочный состав для ручного гравирования (в частях по массе).

Сурик железный сухой - 7

Канифоль - 3

Олифа льняная - 2

Растворитель (скипидар или лаковый керосин) - 3

Способ приготовления. Сурик железный, растертый на растворителе, и предварительно раздробленную канифоль, растворенную также в растворителе, смешивают и разводят олифой. Состав тщательно перетирают курантом или в фарфоровой ступке.

Составы, наносимые на поверхность окунанием в расплавленную массу, очень разнообразны. Из одного пчелиного воска получают тонкие, химически стойкие, упругие, но очень мягкие покрытия. Озокерит обладает теми же свойствами. Церезин повышает механическую прочность покрытия, но одновременно повышает хрупкость его.

Способ приготовления. Составы готовят только на песчаной или водяной бане. Вначале расплавляют материалы с наибольшей температурой плавления, вводя поочередно материалы с меньшей температурой плавления.

Для установления правильной последовательности приготовления составов ниже приводится средняя температура плавления отдельных составляющих, °С:

Озокерит

72

Пчелиный воск

61-64

Церезин

66-80

Парафин химически чистый

49-54

Стеарин

72

Парафин технический

42

Канифоль

52-68

Жир

43

Каучук

125

Эти материалы также применяют при нанесении защитных покрытий, и они могут быть использованы в практике обработки стекла травлением.

Очень часто при художественной отделке поверхностей, к которой не предъявляется особых требований, применяют состав.

Состав для защитного покрытия (в частях по массе).

Парафин - 2

Церезин - 2

Озокерит - 1

Способ приготовления. Расплавляют, поочередно загружая церезин, озокерит и парафин.

Все составы, перечисленные в табл. 2 и рецепте, перед нанесением разогревают до температуры 80—100°С, поддерживая эту температуру во время всего процесса нанесения.

Составы, предназначенные для нанесения окунанием, можно наносить на поверхность и мягкой кистью с одной только стороны, подогревая их до температуры не ниже 100°С.

Гравирование (процарапывание) рисунка. Перед травлением художественный рисунок процарапывают в толще защитного слоя, обнажая стекло. При ручном гравировании применяют три способа нанесения рисунка: при применении прозрачных лаков и восковых составов (при одностороннем нанесении их на стекло кистью) рисунок подкладывают под стекло и переносят процарапыванием на защитную пленку; при применении непрозрачных жестких красочных составов готовят копировальную бумагу, нанося на лист белой бумаги сплошной графитовый слой мягким карандашом. Копировальную бумагу и рисунок накладывают поверх отвердевшего защитного слоя и переводят рисунок на него, после чего процарапывают защитный слой. Для того чтобы лист с рисунком во время работы не смещался, его делают на бумаге размером больше стекла, что дает возможность подогнуть ее края под стекло со всех четырех сторон; при защитных пленках из восковых композиций, выполненных окунанием или кистью, рисунок на защитный слой наносят с помощью пантографа, одной иглой обводя по линиям рисунка, а другой процарапывая его копию в защитном слое. В этом случае рисунок можно с большой точностью выполнить в большем масштабе, а перевести на защитный слой в меньшем, установив пантограф соответствующим образом.

Травление в плавиковой кислоте производят: при двустороннем защитном слое — окунанием в сосуд с кислотой, при одностороннем — путем налива кислоты на процарапанный защитный слой горизонтально установленного стекла. В последнем случае рисунок ограждают валиком из полутвердой асфальтовой мастики или суриковой замазки (сурик железный, затворенный на олифе).

Для травления неразбавленной плавиковой кислотой (35—40%-ной) достаточно от 1 до 3 мин, а разбавленной водой в соотношении 1:1—10 (плавиковая кислота:вода) — от 10 до 30 мин. После травления окунанием стекло вынимают из ванны с кислотой и промывают вначале холодной проточной водой, а затем теплой. При травлении наливом кислоты на горизонтально поставленное стекло кислоту сливают со стекла в емкость и промывают его водой так же, как и в первом случае.

Покрытия из восковых композиций снимают, погрузив стекло в теплую воду с последующим подогреванием до температуры 90°С, при которой восковые покрытия расплавляются и всплывают на поверхность. Восковые композиции, собранные с поверхности воды и просушенные, используют неоднократно, вводя в состав до 30% новых составляющих.

Лаковые и красочные защитные покрытия удаляют растворами щелочей или растворителями, выдерживая травленое стекло в них до размягчения защитного слоя.

При травлении плавиковой кислотой необходимо соблюдать большую осторожность, так как пары кислоты ядовиты и действуют на органы дыхания, а ожоги кислотой весьма болезненны. Поэтому травление кислотой допускается в хорошо вентилируемых помещениях, а при малых размерах стекла — в вытяжках шкафа. Для предохранения кожного покрова от ожогов травление выполняют в резиновых перчатках. При случайном попадании кислоты на кожу необходимо промыть ее чистой водой, а затем раствором соды.

Процесс травления стекла.

Травление можно производить парами неразбавленной или разбавленной плавиковой кислоты. Именно парами вытравливают обычно мерные и тонкие линии. Этот метод, как правило, используют для получения всевозможных линий разметок. Чтобы получить такие линии, их процарапывают на защитном покрытии, а после этого протравливают. Неразбавленную плавиковую кислоту HF употребляют для травления чрезвычайно редко, так как она быстро испаряется. Концентрированную кислоту употребляют для протравливания небольших участков стекла чаще всего путем нанесения кистью и выдерживая стекло под ее действием в течение 1 мин. Увеличение времени действия кислоты, например до 3 мин, приводит к образованию на поверхности стекла нерастворимых солей. В зависимости от концентрации можно получить протраву тусклого цвета и светлую с блестящей поверхностью. Время действия кислоты на стекло от 10 до 30 мин в зависимости от глубины протравы. Для увеличения блеска протравленного рисунка в травильный раствор добавляют серную кислоту. При этом травильный состав представляет собой 1 ч. HF, 3 ч. воды и 0,1 ч. H2S04. В травильном процессе изделия проходят ряд операций, следующих друг за другом: погружение изделия в кислоту, выдержка в кислоте, извлечение изделия из кислоты, отмывание его холодной водой, снятие защитного слоя (в горячей воде, если восковые покрытия, в скипидаре, если лаковые), промывание в щелочном растворе и окончательная просушка. В некоторых случаях готовые изделия вместо промывания в щелочном растворе протирают древесными опилками. Плавиковая кислота в процессе действия ее на стекло постепенно улетучивается из раствора, крепость ее ослабевает. В то же время на дне емкости собирается осадок кристаллов солей, которые смываются с разрушенной поверхности стекла. Через определенные промежутки времени приходится менять кислоту и очищать емкость от осадков. Удобнее всего собирать осадок широкой лопаткой. Для этого раствор взбалтывают деревянной лопаткой, на дно емкости ставят другую емкость высотой в 3-4 см, полностью закрывающую собой емкость с раствором. Поднявшиеся во время взбалтывания частички разложившегося стекла начинают осаждаться во второй емкости, которую затем осторожно вынимают вместе с осадком. Удаление разложившихся частичек стекла можно производить и кистью, но при этом необходимо строго соблюдать технику безопасности. Светлое травление и полирование стекла. Светлое травление, в отличие от матового, дает возможность получать рисунок, отличающийся прозрачностью и блеском. Его производят смесью плавиковой и серной кислоты, которая не только разрушает стекло, но и хорошо удаляет с его поверхности слой образующихся при этом кристаллов. Применяют следующие составы:

плавиковая кислота (35%)....16,7

серная кислота (80%)........22,6

вода........................60,7

плавиковая кислота (35%)...100

серная кислота (80%)........40

вода........................60

В зависимости от сорта стекла, температуры травильного состава, глубины рисунка время действия кислоты может колебаться в довольно больших пределах - от 2 до 30 мин. На основе светлого травления разработана технология химического полирования изделий из стекла. Используют, например, смесь такого состава (в массовых частях):

плавиковая кислота (60-65%)..25

серная кислота (80%).........50

вода.........................25

Как видим, по сравнению с раствором, применяющимся при светлом травлении, при полировке доля серной кислоты возрастает с 40 массовых частей до 50. Это делают для того, чтобы повысить растворимость и смываемость образующихся солей. Для этой цели изделие после 15-30 с химической обработки опускают в теплую воду, которая и смывает соли с поверхности стекла. Переменное погружение может повторяться 3-4 раза. Возможен и другой ритм травления, а именно 8-10 погружений продолжительностью по 5 с. Температура должна поддерживаться на уровне 40-50°С. После употребления смеси в течение 1-3 ч в нее добавляют дополнительно HF и H2S04 в соотношении 1:2 (на 10 л раствора достаточно добавить 0,5 л новой смеси). По окончании полировки изделие должно быть тщательно промыто в теплой воде, в противном случае рисунок, а иногда и поверхность изделия в отдельных местах получатся матовыми. Это происходит не только от небрежного мытья, но и от несвоевременности промывки, так как оставшаяся на его поверхности кислота продолжает разъедать поверхность. Химическая полировка изделий не только улучшает блеск изделия, но и повышает в 3-4 раза производительность труда по сравнению с механической полировкой. Но при этом изделие лишается своего естественного блеска, получающегося в процессе огневой полировки слоя, что значительно снижает его механическую прочность. Кроме того, эта работа требует чрезвычайно строгого соблюдения правил техники безопасности. Матовое травление позволяет получатьc веторассеивающую поверхность стекла.В зависимости от вида стекла применяют различные составы:

фтористый аммоний ........... 125 г

плавиковая кислота .......... 150 мл

вода дистиллированная ....... 250 мл;

фтористый аммоний ........... 250 г.

серная кислота ............... 50 мл

сульфат аммония .............. 25 г

вода дистиллированная ....... 250 мл

кремнефтористый калий ....... 250 г

соляная кислота ............. 250 г.

сульфат калия ............... 140 г

вода дистиллированная ...... 1000 мл

кремнефтористый аммоний ..... 160 г

сернокислый барий ....... 200-220 г

вода дистиллированная ....... 200 мл.

Часто для усиления образования солей на протравливаемой поверхности и получения более равномерного матового слоя к основному составу добавляют соли K2S04, ZnCl2 и др. Наиболее тонкую матовую поверхность получают при помощи солей калия. Натриевые соли, хотя и быстрее действуют на поверхность изделия, но образуют неровно-грубоватую поверхность. Аммониевые соли делают поверхность более тонкой. Характер матовости зависит от температуры раствора и продолжительности процесса. Температура колеблется от 15 до 30°С, продолжительность от 1 до 15 мин. Иногда матировать изделие удобнее не раствором, а пастой. Для получения матирующих паст употребляют индифферентные вещества (загустители): декстрин, крахмал, муку, казеин, фторит, криолит и др. В связи с тем, что при протравливании пастами любое их движение исключено, получают более зернистые и грубые поверхности. Если в матирующий состав добавить соли калия, то это придаст поверхности стеклоизделий более мягкую и ровную фактуру.

Примерный состав пасты:

фтористый аммоний .........10 г

плавиковая кислота (50%)...10 мл

сульфат бария .............25 г

При соотношении пасты и загустителя 1:1 матирование продолжают 5-10 мин. Если к пасте добавить небольшое количество глицерина, то ею можно писать при помощи пера. Для усиления действия пасты добавляют плавиковой кислоты. При протравливании небольшого участка стекла, чтобы паста не расползалась в стороны, ее окружают небольшим валиком из воска, парафина или пластилина. Рисунок можно нанести при помощи резинового штемпеля. Для этого употребляют жировые вещества, которые затем припудривают солями фтористого аммония. Для проведения более интенсивной реакции изделие нагревают до 30-40°С. Этим же штемпелем можно отпечатать рисунок из защитного материала, тогда рисунок будет блестящим, а фон - матовым.

Техника надписей на стекле кистями

На стекле пишут несколько иначе, чем на других материалах. Текст на стекле пишут с обратной стороны, как правило, по шаблону, вычерченному на кальке. При отсутствии кальки шаблон можно сделать из проолифленной белой бумаги. Шаблон должен быть вычерчен тщательно, особенно для академического шрифта. Приступая к выполнению надписи на стекле, его прежде всего необходимо промыть водой с мылом или содой и высушить. Затем на столе расстилают белую бумагу и на нее кладут стекло. На это стекло наклеивают шаблоны букв, которые необходимо написать. Для наклейки шаблонов может быть использован столярный клей, декстрин или просто мякиш свежего ржаного хлеба. Наклеив буквы, стекло поворачивают оборотной стороной и буквы прописывают с тыльной стороны стекла. Получаем зеркальное изображение надписи. После окончания работы следует внимательно просмотреть все буквы на просвет и, если будут обнаружены не покрытые краской места, их следует еще раз прописать. Через один-два дня, когда краска подсохнет, шаблоны снимают, стекло кладут на лист белой бумаги и по металлической линейке ножичком или лезвием бритвы подравнивают границы линий

Необходимо помнить, что линии в углах должны несколько выдаваться к полю, чтобы при подравнивании границ получить резкий прямой угол. Затем составляют из масляных красок нужный колер для фона, на котором будет располагаться надпись, и им покрывают всю поверхность стекла, где написаны буквы. Краску наносят тампоном, обернутым марлей. После того как краска высохнет, поверхность покрывают вторично более плотным слоем, который проверяют просмотром стекла на просвет. На стекле обычно пишут масляными или эмалевыми красками. Этими же красками тонируют и фон стекла. Если же стекло с надписью будет лежать на какой-нибудь специальной цветной подставке, его можно не тонировать. Надписи на стекле можно сделать и таким способом: вырезанные из бумаги или материи цветные буквы наклеить на стекло и подложить какую-либо цветную подкладку. Таким способом делают на стекле и красивые орнаментальные узоры. Более сложной является шрифтовая надпись «на просвет». В этом случае окрашивают только фон, а текст остается не заполненным. Для выполнения такой надписи изготовляют шаблон букв, наклеивают его на стекло и с оборотной стороны прописывают вертикальные просветы между буквами и пустоты внутри букв. Оконтурив кромки строки, покрывают фон

После высыхания фона и исправления на нем всех дефектов делают из марли и ваты тампон, с помощью которого и лессировочной краски в виде кармина или краплака покрывают все буквы тонким слоем. Приемом «на просвет» можно сделать непрозрачную надпись бронзой. Для этого после высыхания фона буквы покрывают смесью равного количества масляного лака и олифы. Когда лак немного подсохнет, широким мягким флейцем наносят на поверхность букв бронзовый порошок, а затем слой бронзового порошка слегка уплотняют, приглаживая его через бумагу. Если бронзу покрыть сверху еще охрой или кроном, она приобретет яркий блестящий цвет. Надписи «на просвет» можно сделать и другим способом: стекло покрывают каким-либо тоном масляной краски, поверхность которой после высыхания грунтуют белилами. Затем на белую поверхность переводят по шаблону шрифт и процарапывают буквы лезвием бритвы или ножа. Прямолинейные контуры букв при этом тщательно соскабливают по линейке, а криволинейные — по лекалу. Выскабливание букв обычно дает более четкий контур, чем выполнение их кисточкой. Выскобленные на стекле буквы покрывают бронзовым или алюминиевым порошком, или какой-либо другой краской. Если буквы покрыть цветным спиртовым прозрачным лаком и осветить с тыльной стороны, можно получить оригинальную световую надпись, часто применяемую в рекламах. В плакатно-шрифтовых работах надписи часто выполняют палочкой для письма, изготовленной из сухой древесины твердых пород: бука, березы. Один конец палочки застрагивают наподобие лопаточки. Для написания шрифтов применяют также плакатные перья. Надписи по шаблону или трафарету выполняют довольно часто, так как это значительно облегчает работу.

Шрифтовые трафареты для набивки полусухой кистью могут быть нескольких видов: в виде целой азбуки, отдельных букв, части букв, отдельных слов, фраз, указателей и т. д.

Пользуясь хорошо вырезанными трафаретами можно достаточно четко написать текст. За неимением под рукой готовых шрифтовых трафаретов их можно вырезать из использованной целлулоидной рентгеновской пленки. Чтобы пленка при работе находилась на некотором расстоянии от бумаги, снизу ее края оклеивают целлулоидными пластинками шириной 5 мм и толщиной 0,5-1 мм. Прочный трафарет получают, склеивая два листа ватмана с прослойкой бязи между ними. После склейки трафарет хорошо проолифливают. При вырезании трафаретов букв, чтобы сохранить в трафарете выпадающие серединки, а также удержать при набивке вырезанные в буквах места, оставляют перемычки, например в буквах Н, Б, В и др. Для набивки букв по трафарету размечают предварительно места расположения букв и затем кистью набивают трафарет. Надписи на стекле можно получать также используя специальные чернила.

Белые чернила для стекла. В фарфоровой ступке перемешивают 20 г каолина хорошего помола и 80 г жидкого стекла (силикатного клея). Полученную смесь хранят в стеклянной посуде. Перед употреблением ее тщательно перемешивают.

Черные чернила для стекла. Тщательно перемешивают 20 г древесного угля в порошке, 20 г полиграфической черни и 60 г жидкого стекла. Смесь процеживают через сито. Хранят в стеклянной посуде. Перед употреблением тщательно перемешивают.

Травильные чернила для стекла:

Раствор А. 36 г фтористого натрия и 7 г сернокислого калия в 0,5 л воды.

Раствор Б. 14 г хлористого цинка в 0,5 л воды с добавлением 65 г соляной кислоты.

Перед употреблением раствор Б малыми дозами вливают в раствор А до получения соотношения 1:1, после чего хорошо взбалтывают. С помощью мягкого пера, тонкой кисти, деревянной палочки или трубочки из пластмассы рисуют на стекле буквы. Спустя полчаса на стекле появляется сделанная кистью или пером матовая надпись. Этим способом можно изготовлять этикетки на стеклянных банках или бутылках вместо бумажных. Такие надписи-этикетки удобнее не только в том отношении, что они прочнее бумажных, но и подменить их не так легко.

 Травление стекла.

Варианты составов на основе плавиковой кислоты:

Плавиковая кислота 50%. Обработку ведут по следующей технологии. Стекло помещают в рамку из деревянных реек, снизу которой натянуты два слоя полиэтиленовой пленки. По краю стекла делают небольшой буртик из пластилина. Сверху тонким слоем наливают раствор плавиковой кислоты и выдерживают в течение 5—10 с. при температуре раствора 30—40 °С. После этого стекло промывают 5%-ным раствором питьевой (кальцинированной) соды, затем водой. 2. Плавиковая кислота—12 м. ч., сернокислый барий — 10 м. ч., фтористый аммоний — 10 м. ч. Заливают поверхность стекла тонким слоем раствора. Как только раствор высохнет, поверхность промывают 5%-ным раствором соды, а затем водой. В 25 м. ч. дистиллированной воды распускают 1 м. ч. желатина и добавляют 2 м. ч. фтористого натрия (калия). Покрывают этим раствором чистое стекло, сушат. Затем поверхность заливают 6% соляной кислотой. Время обработки 40—50 с, температура около 18 °С. После этого стекло тщательно промывают водой. Насыпают на стекло тонким слоем 12 м. ч. фтористого натрия. Отдельно смешивают 30 м. ч. воды, 30 м. ч. этилового спирта и 4 м. ч. Ледяной уксусной кислоты. Этим раствором заливают поверхность, посыпанную фтористым натрием. Время обработки 30—40 с, температура около 18°С. После обработки стекло тщательно промывают водой. Необходимо отметить, что в двух последних рецептах в результате реакции образуется плавиковая кислота. Она-то и травит стекло, делая его матовым. Есть также проверенный рецепт, где отсутствуют плавиковая кислота и жидкое стекло. Он включает два раствора. Раствор А: в 35 м. ч. дистиллированной воды растворяют 8 м. ч. хлористого натрия (поваренной соли) и 0,7 м. ч. сернокислого калия. Раствор Б: в 50 м. ч. дистиллированной воды растворяют 1,5 м. ч. хлористого цинка и 6,5 м. ч. соляной кислоты. Раствор Б вливают в раствор А малыми порциями и непрерывно перемешивают. Состав наносят на подготовленное стекло и выдерживают 30 мин. Затем стекло тщательно промывают. Используя матовое стекло, можно делать и различные «занавески». Стекло тщательно моют с мылом и сушат. По верхнему краю приклеивают широкую изоляционную ленту (хлорвиниловую). Ниже, отступив 3—4 см, наклеивают узкую полоску изоляционной ленты. Готовят предохранительный состав: в 20—30 м. ч. расплавленного парафина вводят 70 м. ч. керосина (осторожно — огнеопасно!). Резиновым штампом (можно использовать часть резинового валика для накатки рисунков при малярных работах) в промежутке между изолированными лентами наносят предохранительным составом рисунок. Затем по краю стекла и верху широкой изоляционной ленты делают валик из пластилина. Стекло кладут в ванночку. На поверхность, ограниченную валиком, наливают тонкий слой раствора и проводят травление раскрашенной стороны стекла. «Занавеска» на один переплет готова. «Тюль» на всей плоскости стекла делают с помощью уже упоминавшегося резинового валика для накатки рисунка при малярных работах. Выбирают валик с самым мелким рисунком. Можно некоторые крупные детали на валике разделить острым ножом на мелкие. Готовят стекло и предохранительный состав. В последний добавляют небольшое количество любой темной жирорастворимой краски (чтобы рисунок было легко видеть). Резиновым валиком за несколько проходов покрывают стекло рисунком из предохранительного состава. Иногда имеет смысл один или два прохода сделать под углом 90° к первоначальному (для большей оригинальности рисунка). Стекло по краю окантовывают валиком из пластилина и кладут в ванночку для травления. После обработки предохранительный состав смывают ацетоном. Затем стекло моют с мылом. «Тюль» готов.

Травление стекла по Гопкинсу

Хороший рецепт для приготовления небольшого количества травильной жидкости дает А. Гопкинс в "Scientific American": 24 плавиковой кислоты, 60 кристаллической соды (в порошке), 10 см3 воды. Употреблять эту травильную жидкость лучше всего следующим образом: сначала тщательно очищают стекло от всякой грязи. Затем место, которое надлежит сделать матовым, обводят бордюром из восковой массы, составленной из воска, сала, канифоли и асфальта (в порошке), смешанных вместе. Бордюр не дает разлиться травильной жидкости на те части поверхности стекла, которые не желают травить. Стекло подвергается сначала действию (в течение нескольких минут) обыкновенного травильного раствора (раствор плавиковой кислоты 1 : 10), который затем сливается. После этого поверхность стекла обмывается водой и высушивается как можно тщательнее с помощью губки или ватки. Затем стекло подвергается действию вышеуказанной травильной жидкости, которая наливается на стекло до тех пор, пока не образует толстого слоя. Жидкость оставляют на стекле в течение часа, после чего ее сливают и поверхность обмывается водой. Воду оставляют на стекле, пока образуется тонкая пленка силиката. Пленку эту счищают, а поверхность стекла еще раз промывают водой и бордюр из воска снимают.

Травление стекла по Калльетэ

Некоторые вещества прилипают к стеклу так крепко, что если их постараться отделить, то вместе с ними отдираются чешуйки стекла. Этот факт обратил на себя внимание французского профессора Калльетэ в то время, как он изучал способ припаивания стекла к металлам.

Изобретенный им тогда способ спайки применяется при приделывании кранов и прочих металлических приспособлений к стеклянным трубкам, предназначенным для проводки газов под высоким давлением. Для того чтобы припаять кусок металла к стеклянной трубке, достаточно посеребрить последнюю, чтобы сделать ее проводником электричества, и затем наложить на посеребренную часть кольцо из гальванической меди, к которой можно припаять любой металл оловом. Гальваническая медь, наложенная таким образом, так крепко прилипает к стеклу, что, если не захотят снять, то вместе с нею сдираются кусочки стекла.

Травление стекла по Кампманну

Еще более простой способ был предложен Кампманном в Вене. При приготовлении травильной жидкости последний употребляет деревянную посуду, железные части которой (обручи и т. п.) защищены от разъедающего действия кислотных паров слоем асфальтового лака.

Этот сосуд наполняется на 1/5 своего объема крепкой плавиковой кислотой, которая частично нейтрализуется осторожным и постепенным прибавлением нескольких кристаллов соды. Затем прибавляют еще немного соды небольшой деревянной лопаточкой. Сода прибавляется до тех пор, пока смесь не начнет пениться и не загустеет настолько, что будет прилипать к деревянной лопатке. Ввиду того, что кислотные пары очень вредны для здоровья, эту операцию следует производить на открытом воздухе, чтобы пары быстро уносились. Содержимое котла состоит теперь из хлористого натрия и нейтрализованной плавиковой кислоты. Смесь переливают в деревянную чашку и разбавляют водой, в 5-10-кратном количестве ее объема, смотря по тому, какой крепости желают получить травильную жидкость. Не рекомендуется употреблять смесь в слишком концентрированном виде, потому что в таком случае поверхность стекла при травлении получается неровной, грубозернистой и обсыпанной мелкими кристаллами. Если, с другой стороны, травильная жидкость слишком разбавлена водою, то поверхность стекла получится прозрачной, а не матовой. Оба эти недостатка можно легко исправить: если раствор слишком крепкий, то нужно прибавить небольшое количество плавиковой кислоты, частично нейтрализованной содой.

Травление стекла по Лайнеру

До настоящего времени предполагали, что для матовой протравы стекла необходимо употребление дорогостоящих хлористых солей. Недавно А. Лайнер открыл, что можно приготовить сравнительно дешевую травильную жидкость без хлористых солей. В "Polytechnisches Journal" помещены следующие два его рецепта:

а) Сначала приготовляют два раствора: Раствор I, состоящий из 1 части соды в 2 частях теплой воды и Раствор II, состоящий из 1 ч.поташа в 2 ч. теплой воды. Оба раствора I и II смешивают и к смеси прибавляют 2 ч. концентрированной плавиковой кислоты, а затем Раствор III, состоящий из 1 ч. сернокислого калия в 1 ч. воды.

б) Второй рецепт состоит из следующих составных частей: 8 воды, 4 поташа, 1 растворенной плавиковой кислоты и 1 сернокислого калия. Эту смесь обрабатывают хлористоводородной кислотой и поташом, пока она не вызовет матовой поверхности желаемой степени на пробном куске стекла.

Травильная жидкость для стекла

Истолочь в фарфоровой ступке 1 хлористого аммония и 1 сернокислого бария в мелкий порошок, высыпать в свинцовый сосуд и прибавить хлористоводородной кислоты до получения густой жидкости, размешивая свинцовой палочкой.

(В таком составе раствор конечно ничего травить не будет, скорее всего имеется в виду не хлористый аммоний, а фтористый, или как описано в похожем рецепте травления стекла).

Жидкость можно влить в склянку, покрытую внутри парафином, для чего подогревают склянку, вливают в нее немного расплавленного парафина и вертят ее до тех пор, пока парафин покроет дно и внутренние стенки.

Начертание букв и узоров на стекле производится отточенным гусиным пером, и через полминуты жидкость смывается. При употреблении кислоты нужно соблюдать крайнюю осторожность, чтобы она не попала на кожу. Кислота вызывает сильные ожоги, трудно поддающиеся лечению. Пары также очень вредны для здоровья, поэтому процесс травления должен быть произведен в стеклянном шкафу.

Вытравливание надписей на стекле

Для получения на стекле, например на бутылках с химикалиями и шкалах, несмывающихся надписей, составляют отдельно два раствора (частей):

1.

хлористого цинка .. 14

соляной кислоты ... 65

воды .............. 500

2.

поваренной соли ... 36

сернистого калия .. 7

воды .............. 500

Оба раствора в равных частях смешивают в углублении, сделанном в толстом куске парафина. Полезно к смеси растворов добавить две-три капли туши (но не чернил!), чтобы надписи были заметны во время их выполнения. Надписывание производят острым кончиком кисточки для акварельных красок или чистым пером. Надпись вытравливается на стекле примерно через полчаса, после чего стекло необходимо промыть водой.

6 станки для обработки стекла

Оборудование для обработки стекла.

Станок для обработки фигурной кромки стекла и фацета мод."ALBA 1-35F"

Станок двухсторонний сверлильный горизонтальный мод."ALBA 2-22"

Станок кромкообрабатывающий двухсторонний мод."ALBA 6-1000"

Станок вертикальный для обработки фацета мод."ALBA 9-30F"

Стол раскроечный полуавтоматический мод."ALBA-3525"

Установка для матирования стекла стационарная ручная мод."ALBA-6330"

Машина моечная горизонтальная мод."ALBA 800"

Машина моечная горизонтальная мод."ALBA 1200"

Машина моечная горизонтальная мод."ALBA 1600"

Станок для обработки кромки стекла вертикальный мод."ALBA 9-325"

Стол раскроечный ручной мод."ALBA-R"

Станок горизонтальный одношпиндельный мод."ВВТ 02 N"

Стол раскроечный автоматический с ЧПУ мод."ALBA-340А"

Станок сверлильный вертикальный мод."VTS 02"

Станок для обработки фигурной кромки стекла и фацета с ЧПУ мод."ALBA 1-4F"

Станок для гидроабразивной обработки стекла мод."ALBA 3-2515"

Станок для гидроабразивной обработки стекла мод."ALBA 3-3018"

Станок для гидроабразивной обработки стекла мод."ALBA 4-2515"

Станок для гидроабразивной обработки стекла мод."ALBA 4-3018"

Стол ручной для криволинейного раскроя листового стекла мод."ALBA-1080"

Стол ручной для криволинейного раскроя листового стекла мод."ALBA-1512"

Стол ручной для криволинейного раскроя листового стекла мод."ALBA-1812"

Стол ручной для криволинейного раскроя листового стекла мод."ALBA-2011"

Стол ручной для криволинейного раскроя листового стекла мод."ALBA-2215"

Стол ручной для криволинейного раскроя листового стекла мод."ALBA-2614"

Печь для фьюзинга мод."ALBA-10A"

Печь для фьюзинга мод."ALBA-15B"

Печь для фьюзинга мод."ALBA-18C"

Печь для фьюзинга мод."ALBA-20D"

Печь для фьюзинга мод."ALBA-24E"

Печь для моллирования мод."ALBA-23М"

Линия для производства стеклопакетов

Линия для формирования стеклопакетов мод."LB 1500 A"

Линия для формирования стеклопакетов мод."LBZ 1800 PC"

Линия для формирования стеклопакетов мод."LBZ 2200 PC"

Линия для формирования стеклопакетов мод."LBZ 2500 PC"

Линия для закалки плоского стекла мод."S-1"

Линия для моллирования и закалки стекла мод."S-2"

Линия для моллирования и закалки стекла мод."S-12"

Линия для моллирования и закалки стекла мод."S-3"

Линия для моллирования и закалки стекла мод."S-5"

Линия для моллирования и закалки стекла мод."S-15"

Горизонтальная линия для моллирования и закалки стекла мод."S-6"

Список используемой литературы

http://glass.scud.ru/etching_glass/matting_glass.php

http://hutor.com.ua/publicat139.html

http://glass.scud.ru/etching_glass/matting_glass.php

http://remount.ru/article_rubric_251.html

http://kuvalda.com.ua/onlineresourses185.html

http://www.kodosagregat.ru/z68.htm

http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-27/71.htm

http://anytech.narod.ru/bite-glass.html