Η κατασκευή γυαλιού είναι μια πολύ αρχαία διαδικασία, με αρχαιολογικά στοιχεία για την κατασκευή γυαλιού που χρονολογούνται πριν από το 2500 π. Χ. Κάποτε μια σπάνια και πολύτιμη τέχνη, η κατασκευή γυαλιού έχει γίνει μια κοινή βιομηχανία. Τα γυάλινα προϊόντα χρησιμοποιούνται εμπορικά και στο σπίτι ως δοχεία, μονωτικά, ενισχυτικές ίνες, φακοί και διακοσμητικά. Ενώ τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους μπορεί να διαφέρουν, η γενική διαδικασία για τον τρόπο κατασκευής γυαλιού είναι η ίδια και περιγράφεται παρακάτω.
Βήματα
Μέθοδος 1 από 2: Χρήση φούρνου ή κλιβάνου
Βήμα 1. Αποκτήστε πυριτική άμμο
Επίσης ονομάζεται χαλαζιακή άμμος, η άμμος πυριτίου είναι το κύριο συστατικό στην κατασκευή γυαλιού. Το γυαλί χωρίς ακαθαρσίες σιδήρου αναζητείται για διαφανή κομμάτια γυαλιού, καθώς το σίδερο θα προκαλέσει πρασινωπή εμφάνιση στο γυαλί όταν υπάρχει.
- Φορέστε μάσκα προσώπου εάν χειρίζεστε άμμο πυριτικής εξαιρετικά λεπτόκοκκου. Εάν εισπνευστεί, μπορεί να ερεθίσει το λαιμό και τους πνεύμονες.
- Η άμμος πυριτίου διατίθεται από τους διαδικτυακούς λιανοπωλητές. Είναι αρκετά φθηνό - οι μικρές ποσότητες δεν πρέπει να κοστίζουν περισσότερα από 20 δολάρια. Εάν θέλετε να δραστηριοποιηθείτε σε βιομηχανική κλίμακα, οι εξειδικευμένοι έμποροι λιανικής μπορούν να προσφέρουν ανταγωνιστικές τιμές σε μεγάλες παραγγελίες - μερικές φορές χαμηλότερες από $ 100 ανά τόνο.
- Εάν δεν είναι δυνατόν να βρεθεί άμμος αρκετά απαλλαγμένη από ακαθαρσίες σιδήρου, το αποτέλεσμα της χρωματισμού τους μπορεί να αντιμετωπιστεί με την προσθήκη μικρών ποσοτήτων διοξειδίου του μαγγανίου. Or, αν θέλετε πρασινωπό γυαλί, αφήστε το σίδερο μέσα!
Βήμα 2. Προσθέστε ανθρακικό νάτριο και οξείδιο ασβεστίου στην άμμο
Ανθρακικό νάτριο (κοινώς αποκαλούμενο σόδα πλύσης) μειώνει τη θερμοκρασία που είναι απαραίτητη για την εμπορική παραγωγή γυαλιού. Ωστόσο, επιτρέπει στο νερό να περάσει μέσα από το γυαλί, οπότε προστίθεται οξείδιο ασβεστίου ή ασβέστη, για να αρνηθεί αυτή την ιδιότητα. Οξείδια μαγνησίου και/ή αλουμινίου μπορούν επίσης να προστεθούν για να κάνουν το γυαλί πιο ανθεκτικό. Γενικά, αυτά τα πρόσθετα καταλαμβάνουν όχι περισσότερο από 26 έως 30 τοις εκατό του μείγματος γυαλιού.
Βήμα 3. Προσθέστε άλλες χημικές ουσίες, ανάλογα με τον προορισμό του γυαλιού
Η πιο συνηθισμένη προσθήκη για διακοσμητικό γυαλί είναι το οξείδιο του μολύβδου, το οποίο παρέχει λάμψη στα κρυστάλλινα γυάλινα σκεύη, καθώς και την απαλότητα που διευκολύνει την κοπή και μειώνει επίσης το σημείο τήξης. Οι φακοί γυαλιών μπορεί να περιέχουν οξείδιο του λανθανίου λόγω των διαθλαστικών ιδιοτήτων του, ενώ ο σίδηρος βοηθά το γυαλί να απορροφήσει θερμότητα.
Ο κρύσταλλος μολύβδου μπορεί να περιέχει έως και 33 τοις εκατό οξείδιο μολύβδου. Ωστόσο, όσο περισσότερο οξείδιο μολύβδου, τόσο περισσότερη ικανότητα απαιτείται για να διαμορφωθεί το λιωμένο γυαλί, έτσι πολλοί κατασκευαστές κρυστάλλων μολύβδου επιλέγουν λιγότερη περιεκτικότητα σε μόλυβδο
Βήμα 4. Προσθέστε χημικά για να δημιουργήσετε το επιθυμητό χρώμα στο ποτήρι, εάν υπάρχει
Όπως σημειώθηκε παραπάνω, οι ακαθαρσίες σιδήρου στην χαλαζιακή άμμο κάνουν το γυαλί να γίνεται πρασινωπό, οπότε προστίθεται οξείδιο σιδήρου για να αυξηθεί η πρασινωπή απόχρωση, όπως και το οξείδιο του χαλκού. Οι ενώσεις θείου παράγουν μια κιτρινωπή, κεχριμπαρένια, καφετί ή ακόμη και μελαχρινή απόχρωση, ανάλογα με το πόσο άνθρακας ή σίδηρος προστίθεται επίσης στο μείγμα.
Βήμα 5. Τοποθετήστε το μείγμα σε ένα καλό χωνευτήριο ή θήκη ανθεκτικό στη θερμότητα
Το δοχείο θα πρέπει να μπορεί να αντέξει τις εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες εντός του κλιβάνου - ανάλογα με τα πρόσθετά σας, το μείγμα γυαλιού σας μπορεί να λιώσει σε εύρος θερμοκρασιών μεταξύ 1, 500 και 2, 500 βαθμών Κελσίου. Το δοχείο σας πρέπει επίσης να πιάσει εύκολα με μεταλλικά άγκιστρα και στύλους.
Βήμα 6. Λιώστε το μείγμα σε υγρό
Για το εμπορικό γυαλί πυριτίου, αυτό γίνεται σε φούρνο με καύση αερίου, ενώ ειδικά γυαλιά μπορούν να δημιουργηθούν χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό τήκτη, φούρνο ή καμίνι.
Η χαλαζιακή άμμος χωρίς πρόσθετα γίνεται γυαλί σε θερμοκρασία 2, 300 βαθμούς Κελσίου (4, 172 βαθμούς Φαρενάιτ). Η προσθήκη ανθρακικού νατρίου (σόδα) μειώνει τη θερμοκρασία που απαιτείται για την παρασκευή γυαλιού στους 1 500 βαθμούς Κελσίου (2, 732 βαθμούς Φαρενάιτ)
Βήμα 7. Ομογενοποιήστε και αφαιρέστε φυσαλίδες από το λιωμένο γυαλί
Αυτό σημαίνει ανάδευση του μίγματος σε σταθερό πάχος και προσθήκη χημικών όπως θειικό νάτριο, χλωριούχο νάτριο ή οξείδιο του αντιμονίου.
Βήμα 8. Πλάθετε το λιωμένο γυαλί
Η διαμόρφωση του γυαλιού μπορεί να γίνει με έναν από τους διάφορους τρόπους:
- Το λιωμένο ποτήρι μπορεί να χυθεί σε μια φόρμα και να αφεθεί να κρυώσει. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιήθηκε από τους Αιγυπτίους και είναι επίσης πόσοι φακοί έχουν δημιουργηθεί σήμερα.
- Μια μεγάλη ποσότητα λιωμένου γυαλιού μπορεί να συγκεντρωθεί στο τέλος ενός κοίλου σωλήνα, ο οποίος στη συνέχεια διογκώνεται ενώ ο σωλήνας γυρίζει. Το γυαλί διαμορφώνεται από τον αέρα που εισέρχεται στον σωλήνα, τραβώντας τη βαρύτητα στο λιωμένο γυαλί και όποια εργαλεία χρησιμοποιεί ο φυσητήρας για να δουλέψει το λιωμένο γυαλί.
- Το λιωμένο γυαλί μπορεί να χυθεί σε ένα λουτρό λιωμένου κασσίτερου για στήριξη και να αμμοβολήσει με άζωτο υπό πίεση για να διαμορφωθεί και να γυαλιστεί. Το γυαλί που κατασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο ονομάζεται float glass και είναι το πώς κατασκευάζονται τα γυάλινα τζάμια από τη δεκαετία του 1950.
Βήμα 9. coolύξτε αργά το ποτήρι σε κλίβανο
Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ανόπτηση και αφαιρεί τυχόν σημεία τάσης που μπορεί να έχουν σχηματιστεί στο γυαλί κατά την ψύξη. Το γυαλί που δεν έχει ανοπτηθεί είναι σημαντικά ασθενέστερο. Μόλις ολοκληρωθεί αυτή η διαδικασία, το γυαλί μπορεί στη συνέχεια να επικαλυφθεί, να πλαστικοποιηθεί ή να επεξεργαστεί με άλλο τρόπο για να βελτιωθεί η αντοχή και η ανθεκτικότητά του.
- Η ακριβής θερμοκρασία για την ανόπτηση μπορεί να ποικίλει με βάση την ακριβή σύνθεση του γυαλιού από 750 βαθμούς Φαρενάιτ έως και 1000 βαθμούς Φαρενάιτ. Ο ρυθμός με τον οποίο το γυαλί πρέπει να κρυώσει μπορεί επίσης να αλλάξει - γενικά, τα μεγαλύτερα κομμάτια γυαλιού πρέπει να κρυώσουν πιο αργά από τα μικρότερα κομμάτια. Εξετάστε τις κατάλληλες μεθόδους ανόπτησης πριν ξεκινήσετε.
- Μια σχετική διαδικασία είναι η σκλήρυνση, κατά την οποία το διαμορφωμένο και γυαλισμένο γυαλί τοποθετείται σε φούρνο που θερμαίνεται στους τουλάχιστον 600 βαθμούς Κελσίου (1, 112 βαθμούς Φαρενάιτ) και στη συνέχεια ψύχεται γρήγορα ("σβήνει") με εκρήξεις αέρα σε υψηλή πίεση. Το ανοπτημένο γυαλί σπάει σε θραύσματα στα 6, 000 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (psi), ενώ το σκληρυμένο γυαλί σπάει σε μικρά κομμάτια σε λιγότερο από 10, 000 psi και συνήθως περίπου στα 24, 000 psi.
Μέθοδος 2 από 2: Χρήση ψησταριάς με κάρβουνο
Βήμα 1. Προετοιμάστε έναν αυτοσχέδιο φούρνο από σχάρα μπάρμπεκιου με κάρβουνο
Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί τη θερμότητα που παράγεται από μια μεγάλη φωτιά με κάρβουνο για να λιώσει άμμος πυριτίας σε γυαλί. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι σχετικά φθηνά και κοινά - θεωρητικά, το μόνο που θα χρειαστείτε είναι ένα σύντομο ταξίδι στο κατάστημα υλικού για να είστε έτοιμοι να φτιάξετε το δικό σας ποτήρι. Χρησιμοποιήστε μια μεγάλη ψησταριά μπάρμπεκιου με κάρβουνο - τα μοντέλα "θόλου" τυπικού μεγέθους λειτουργούν καλά. Χρησιμοποιήστε την παχύτερη, πιο ανθεκτική σχάρα που υπάρχει. Οι περισσότερες ψησταριές με κάρβουνο θα έχουν εξαερισμό στο κάτω μέρος - ανοίξτε αυτόν τον εξαερισμό.
- Ακόμη και στις εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες που επιτυγχάνονται με αυτήν τη μέθοδο, μπορεί να είναι δύσκολο να λιώσετε την άμμο πυριτίας σε μια σχάρα. Προσθέστε μια μικρή ποσότητα (περίπου το 1/3 έως το 1/4 του όγκου της άμμου σας) σόδα, ασβέστη και/ή βόρακα στην άμμο σας πριν ξεκινήσετε. Αυτά τα πρόσθετα μειώνουν τη θερμοκρασία τήξης της άμμου.
- Αν πρόκειται να φυσήξετε το ποτήρι σας, χρησιμοποιήστε έναν μακρύ, κοίλο, μεταλλικό σωλήνα. Αν πρόκειται να το ρίξετε σε μια φόρμα, προετοιμάστε το καλούπι σας εκ των προτέρων. Θέλετε ένα καλούπι που δεν καίγεται ούτε λιώνει από τη θερμότητα του λιωμένου γυαλιού - ο γραφίτης λειτουργεί καλά.
Βήμα 2. Γνωρίστε τους κινδύνους αυτής της μεθόδου
Αυτή η μέθοδος θα σπρώξει ένα συμβατικό μπάρμπεκιου πέρα από τα κανονικά όρια θερμοκρασίας - τόσο ζεστό που είναι ακόμη δυνατό να λιώσει η ίδια η σχάρα. Αυτή η μέθοδος μπορεί να προκαλέσει σοβαρό τραυματισμό ή θάνατο αν επιχειρηθεί απερίσκεπτα. Προχωρήστε με προσοχή. Έχετε μια μεγάλη ποσότητα βρωμιάς ή άμμου ή έναν πυροσβεστήρα που έχει οριστεί για υψηλές θερμοκρασίες στο χέρι για να καταπνίξει τη φωτιά εάν χρειαστεί.
Βήμα 3. Λάβετε κάθε δυνατή προφύλαξη για να προστατέψετε τον εαυτό σας και την περιουσία σας από την υψηλή θερμότητα
Προσπαθήστε αυτή τη μέθοδο σε μια βρώμικη ή αμμώδη επιφάνεια σε εξωτερικούς χώρους με άφθονο χώρο. Η εκτέλεση αυτού σε γυμνή επιφάνεια σκυροδέματος που δεν καλύπτεται με άμμο ή βρωμιά θα μπορούσε να οδηγήσει σε έκρηξη του σκυροδέματος εάν πέσει πάνω του ζεστό λιωμένο γυαλί. Μη χρησιμοποιείτε αναντικατάστατο εξοπλισμό. Σταθείτε ξεκάθαροι της σχάρας ενώ ζεσταίνετε το ποτήρι. Πρέπει επίσης να φοράτε όσο το δυνατόν περισσότερα προστατευτικά ρούχα, συμπεριλαμβανομένων:
- Γάντια ή γάντια φούρνου βαρέως τύπου
- Μάσκα συγκόλλησης
- Μια ποδιά βαρέως τύπου
- Ρούχα ανθεκτικά στη θερμότητα
Βήμα 4. Αποκτήστε μια ηλεκτρική σκούπα καταστήματος με ένα εξάρτημα μακρύ σωλήνα
Χρησιμοποιώντας κολλητική ταινία ή άλλη μέθοδο, γωνίστε τον εύκαμπτο σωλήνα του έτσι ώστε να φυσάει απευθείας στον κάτω εξαερισμό χωρίς να αγγίζετε το κύριο σώμα της σχάρας. Μπορεί να θέλετε να στερεώσετε τον εύκαμπτο σωλήνα σε ένα από τα πόδια ή τους τροχούς της σχάρας. Κρατήστε την κύρια μονάδα σκούπας όσο το δυνατόν πιο μακριά από τη σχάρα.
- Βεβαιωθείτε ότι ο εύκαμπτος σωλήνας είναι ασφαλής και δεν θα μετακινηθεί - εάν χαλαρώσει ενώ φτιάχνετε το ποτήρι σας, πρέπει δεν πλησιάστε τη σχάρα αν είναι πολύ ζεστή.
- Ενεργοποιήστε την ηλεκτρική σκούπα για να ελέγξετε τη θέση του εύκαμπτου σωλήνα σας. Ένας σωλήνας ακριβείας θα φυσήξει απευθείας στον εξαερισμό.
Βήμα 5. Στρώστε το εσωτερικό της σχάρας σας με κάρβουνο
Χρησιμοποιήστε περισσότερο κάρβουνο από ότι θα κάνατε για ψήσιμο κρέατος. Επιτυχή αποτελέσματα έχουν επιτευχθεί γεμίζοντας τη σχάρα σχεδόν μέχρι το χείλος. Τοποθετήστε μια κατσαρόλα από χυτοσίδηρο ή ένα χωνευτήριο που περιέχει την άμμο σας στο κέντρο της σχάρας, περιτριγυρισμένο από κάρβουνο.
Το κάρβουνο από σκληρό ξύλο (ή "σβώλος") καίει πιο γρήγορα και πιο γρήγορα από το κάρβουνο μπρικέτας, καθιστώντας το μια καλύτερη επιλογή αν είναι διαθέσιμο
Βήμα 6. Ανάψτε το κάρβουνο
Συμβουλευτείτε τη συσκευασία του κάρβουνου για να μάθετε αν το κάρβουνο σας μπορεί να ανάψει απευθείας ή αν απαιτεί πιο ελαφρύ υγρό. Αφήστε τις φλόγες να εξαπλωθούν ομοιόμορφα.
Βήμα 7. Περιμένετε να ζεσταθεί το κάρβουνο
Όταν τα κάρβουνα γκριζάρουν και εκπέμπουν μια πορτοκαλί λάμψη, είναι έτοιμα. Θα πρέπει να είστε σε θέση να αισθανθείτε τη θερμότητα από το να στέκεστε κοντά στη σχάρα.
Βήμα 8. Ενεργοποιήστε το κενό του καταστήματος για να εισαγάγετε αέρα στον άνθρακα
Ο ξυλάνθρακας που τροφοδοτείται με αέρα από τον πυθμένα μπορεί να καεί εξαιρετικά ζεστός (έως 2.000 βαθμούς Φαρενάιτ.) Προσοχή - ενδέχεται να προκληθούν μεγάλες φλόγες.
Εάν εξακολουθείτε να μην μπορείτε να φτάσετε σε αρκετά υψηλές θερμοκρασίες, πειραματιστείτε με την αντικατάσταση του καπακιού εισάγοντας αέρα μέσω του εξαερισμού
Βήμα 9. Όταν το γυαλί σας λιώσει, χρησιμοποιήστε πολύ προσεκτικά μεταλλικά εργαλεία για να το αφαιρέσετε και να το διαμορφώσετε
Λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας της μεθόδου σχάρας, το λιωμένο γυαλί μπορεί να είναι πιο άκαμπτο και πιο δύσκολο να λειτουργήσει από το γυαλί ενός κλιβάνου. Διαμορφώστε το με ένα σωλήνα, καλούπι ή άλλα εργαλεία όπως θα κάνατε συνήθως.
Συμβουλές
- Ορισμένες άμμοι παραλίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη θέση της καθαρής άμμου πυριτίας, αν και το ποτήρι που προκύπτει μπορεί να είναι αδιαφανές, αποχρωματισμένο ή μικρότερης ποιότητας. Χρησιμοποιήστε την πιο λευκή, λεπτή, πιο ομοιόμορφη άμμο, όπως είναι διαθέσιμη.
- Εάν η άμμος ή τα πρόσθετά σας είναι χονδρόκοκκα, κονιορτοποιήστε τα με γουδί και γουδοχέρι ή μηχανικό μύλο. Τα σωματίδια λεπτότερου κόκκου λιώνουν γρηγορότερα.
-
Τεμαχισμένα κομμάτια παλιού γυαλιού μπορούν να προστεθούν στην άμμο πριν λιώσουν για να το ανακυκλώσουν σε νέο γυαλί. Το παλιό ποτήρι, ή "σβούρα", πρέπει πρώτα να ελεγχθεί για ακαθαρσίες που θα αποδυνάμωναν το νέο ποτήρι που φτιάχτηκε με αυτό - αναζητήστε φυσαλίδες.
Όταν τρίβετε το γυαλί, φοράτε μάσκα προσώπου για να αποφύγετε τυχαία εισπνοή
- Χρησιμοποιήστε έναν καυστήρα υψηλής θερμοκρασίας για να λιώσετε ή να κόψετε μικρά κομμάτια, ράβδους ή κλώνους.
Προειδοποιήσεις
- Πάντα προσέξτε γύρω από πηγές υψηλής θερμότητας. Ποτέ μην προσπαθείτε να φτιάξετε γυαλί γύρω από παιδιά ή κατοικίδια ζώα.
-
Η κατάσβεση εξαιρετικά καυτών πυρκαγιών με νερό μπορεί να τις επιδεινώσει. Για παράδειγμα, μια φωτιά που καίγεται στους 2.000 βαθμούς Κελσίου είναι αρκετά ζεστή ώστε να διασπά το νερό (H2O) στα συστατικά του άτομα υδρογόνου και οξυγόνου, απελευθερώνοντας τεράστια ποσότητα θερμικής ενέργειας. Για πολύ καυτές πυρκαγιές, είναι καλύτερο να έχετε ένα μεγάλο κουβά βρωμιάς ή άμμου στο χέρι.
Οι πυροσβεστήρες κατηγορίας D περιέχουν χλωριούχο νάτριο (επιτραπέζιο αλάτι) και χρησιμοποιούνται για την κατάσβεση πυρκαγιών μετάλλων
