Как изготовить стекло в домашних условиях - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Как изготовить стекло в домашних условиях

Технология изготовления и самостоятельное плавление стекла в домашних условиях

Современную жизнь невозможно представить без стекла, ведь оно присутствует во многих предметах первой необходимости. Лабораторное оборудование, часы, фотоаппараты и камеры, лампы накаливания, посуда, предметы интерьера – все это и многое другое изготавливают из стекла или с его применением.

Если вы еще не знаете, как делают стекло из песка, то мы расскажем о том, как проходит процесс производства в промышленных масштабах и в домашних условиях.

Как делают стекло из песка

Скорее всего, вы знаете, что для изготовления стекла необходим песок, и действительно, он является самым главным ингредиентом. Чтобы стеклянное изделие получилось прозрачным, применяют кварцевый песок без примесей металлов, которые придают материалу цветные оттенки.

Так как у кварцевого песка температура плавления 2300⁰С, то необходимы компоненты, которые помогут снизить ее, чтобы сделать процесс изготовления проще и доступнее. Таким ингредиентом стал карбонат натрия или обыкновенная кальцинированная сода, благодаря которой температуру плавки удалось понизить практически вдвое.

Из-за соды стекло получается водопроницаемым, что делает его непрактичным в быту и на производстве. Чтобы придать материалу прочности в сплав добавляют оксид кальция или известь. Дополнительно в составе могут присутствовать оксиды магния или алюминия для максимальной устойчивости к физическим и химическим факторам.

Для производства тонкого декоративного стекла, например, хрусталя в качестве добавки используют оксид свинца, которые придает изделиям блеск и хрупкость. В линзах очков обычно присутствует оксид лантана из-за способности преломлять лучи света.

Сапфировое стекло для очков изготавливают с добавлением оксида алюминия благодаря чему оно обретает максимальную твердость и устойчивость к физическим повреждениям. Чтобы изготовить цветное стекло, в сплав добавляют оксид железа для получения красного цвета, никель для коричневого и фиолетового оттенка, медь и хром для зеленого, кобальт для синего и другие металлы.

На производстве стекло изготавливают в несколько этапов: на первом ключевые компоненты плавят вместе в печи до получения однородного сплава, затем отправляют в емкость из олова, которое не смешивается со стеклом, сохраняя его однородность. Уже на этом этапе стекло постепенно охлаждается, становится гладким и тонким.

Полностью остывает сплав при движении по конвейеру, длина которого может достигать 100 м, это необходимо для предотвращения образования избыточного давления внутри сплава, что может привести к будущему браку. После конвейера стекло подвергается дальнейшей обработке для создания различных изделий.

Как сделать стекло в домашних условиях своими руками

Чтобы изготовить стекло дома, понадобится специальная печь, обеспечивающая нагрев до высоких температур. В домашних условиях используют муфельную, электрическую или горшковую печку, а также жаровню на древесном угле.

Второй вариант более простой, но небезопасный, так как во время нагрева до гипермаксимальных температур гриль может сам расплавиться. Мы расскажем, как варить стекло в специальной печи.

  1. Подготовьте огнеупорный тигель (плавильный горшок).
  2. Всыпьте в тигель песок, соду и известь, причем примеси должны занимать не более 30% в составе.
  3. Поставьте тигель в печь и расплавьте состав при максимально высокой температуре (1500-1700⁰С).
  4. После того, как компоненты расплавятся, разлейте жидкий сплав по формам для отливки.
  5. Последний этап – обжиг в печи, охлажденной до 400-600⁰С. Так стеклянное изделие сделается твердым и прочным.

Вот так можно приготовить стекло дома, если у вас есть специальное оборудование.

Важно! При работе соблюдайте технику безопасности: используйте сварочную маску, термостойкие рукавицы, не подходите близко к печи.

Как расплавить стекло в домашних условиях

Если вы хотите не сварить, а растопить стеклянное изделие, то без специального оборудования тоже не обойтись, ведь стекло не относится к легкоплавким материалам.

Существует два способа плавки: литье и моллирование. В первом случае жидким стекольным сплавом заполняются специальные формы, а во втором случае состав плавится до густого, тягучего состояния, и с ним работают стеклодувы, придавая массе разнообразные формы.

Температура плавления стекла

Точная температура плавления зависит от наличия примесей в составе. Обыкновенное прозрачное стекло плавится при 700-750⁰С, посудное – при 1200-1400⁰С, а кварцевое – 1650⁰С. В промышленном производстве поддерживают в печах поддерживают температуру 1600⁰С.

Использование печи для плавки стекла

Если вас интересует, как расплавить стекло в домашних условиях, то пригодится профессиональное оборудование, а именно – муфельная печь, чья конструкция обеспечивает, нагрев до максимально высоких температур. Сегодня существуют муфельные печи, способные нагреваться до 2000⁰С. Применяя такие конструкции дома, вы легко сможете изготовить украшения или другие изделия из стекла, переплавляя бутылки или другую стеклянную тару в совершенно новые изделие.

Используйте формы для литья, но на них необходимо нанести специальный состав, чтобы стекло легко отделилось. Установите форму таким образом, чтобы состав не смог стечь за ее границы. Расположите изделия в печи так, чтобы при плавке, они стекали прямо в формы. Нагревайте печь постепенно, чтобы форма выдержала. После окончания процесса литья, понизьте температуру до 500⁰С и оставьте в печи для отжига.

Важно! Не подпускайте к оборудованию ребенка, так как это грозит опасностью для жизни.

Теперь вы знаете, что изготовить и расплавить стекло можно даже в домашних условиях, если в распоряжении есть сырье и специальное оборудование. Главное – соблюдайте технику безопасности при работе с высокими температурами и внимательно читайте инструкцию к эксплуатации муфельной печи, так вы обезопасите здоровье во время экспериментов со стеклом в домашних условиях.

ВИДЕО: Как сварить стекло в домашних условиях.

Можно ли сделать жидкое стекло в домашних условиях

Чтобы защитить различные виды поверхностей от пагубного атмосферного воздействия, используются разные водоотталкивающие средства. Среди них выделяется жидкое стекло, сфера его применения широка, им можно обрабатывать множество видов поверхностей, поэтому оно так популярно. Жидкое стекло своими руками можно сделать в домашних условиях, подробнее об этом будет рассказано далее.

Для чего используют жидкое стекло

Жидкое стекло часто используется для бытовых нужд, чтобы создать дополнительный барьер на металлических, деревянных, бетонных и других видах поверхностей от негативного влияния влаги. Кроме влагоотталкивающего свойства этот состав обладает другими положительными характеристиками:

  • Предотвращает размножение бактерий;
  • Не дает образовываться на поверхности статическому электричеству;
  • Стекло хорошо проникает вглубь материала, закрывая трещинки и увеличивая его плотность;
  • Увеличивает огнеупорные свойства материала, защищает от воздействия кислот.

Данное средство будет служить до 5 лет, расход его небольшой. Допустима работа в условиях высокой влажности в доме. Да того, как наносить жидкое стекло нужно все подготовить, ведь раствор высыхает быстро, поэтому мешкать времени не будет, необходимо, чтобы все необходимые инструменты были под рукой. Полученный слой имеет небольшую толщину, обычно требуется нанесение средства в несколько слоев.

Если жидкое стекло покупается, то важно изучить состав, чтобы выбрать подходящий вариант для конкретной цели.

В строительстве его используют чаще всего для следующих целей:

  • Как гидроизолирующее средство стен подвалов и чердаков;
  • Для обработки внутренних частей бассейнов;
  • Как подготовительный материал перед окрашиванием и оклеиванием стен.

Так как стекло хорошо схватывается, его также применяют при укладке пола линолеумом, для придания декоративного вида подвесным потолкам, а также в автомобильной отрасли. В последнем случае используется для обработки кузова жидким стеклом своими руками или руками мастера, что обходится намного дороже, а разница обычно совсем незаметна. Кроме того раствор применяется в рукоделии. Характеристики, полученного средства напрямую связаны с температурой и иными показателями, применяемыми при производстве продукта.

Из чего состоит

Можно выделить ряд методик производства жидкого стекла, в каждой из них за основу берутся элементы, используемые для создания других видов стекол. Самые распространенные методы производства:

  • Крупинки песка и обычная питьевая сода совместно сплавляются путем использования высоких температур;
  • На материал с кремнезём воздействуют смесью натрия, калия или лития температура воздействия остается на одном уровне;
  • Соединяются щелочные растворы с диатомитами, либо трепелом, давление при этом применяется стандартное, а температура должна быть малой.

Такими методиками получают два вида жидкого стекла – калиевое и натриевое. Они отличаются между собой несколькими свойствами. Стекло с натрием имеет нижеперечисленные свойства:

  • Высокая клейкость и адгезия с материалами;
  • Устойчивость перед резкой сменой температурных показателей;
  • Стойкость к погодным факторам.

Данный вид применяется при производстве бытовой химии, реставрации стеклянных предметов. Стекло с калием наделено теми же свойствами, но при этом не образует бликов на поверхности. Это свойство позволяет использовать его для обработки домов снаружи. Наличие характеристик огнеупорности и содержание в составе силикатных красок делает возможном использование при производстве электродов.

Выбирая из данных видов, нужно знать, что натриевый вид стоит дешевле, чем калиевый, обладающий лучшими свойствами. В продаже можно встретить порошкообразный состав, требующей предварительного разбавления по инструкции на упаковке. И готовый раствор, который удобнее использоваться в домашних условиях.

Специальный вид, применяемый, как полировка жидким стеклом своими руками авто, имеет несколько иной состав. Главным компонентом является диоксид кремния, производители скрывают дополнительные элементы, включающие в состав готовых растворов.

Его автовладельцы выбирают потому, что наносится стекло легко. Придает машине вид нового авто, держится покрытие около года, защищая кузов от воздействия окружающей среды.

Можно ли приготовить дома

Растворы с использованием жидкого стекла широко применяются для покрытия бетона, дерева. Обычно их приготовление сводится к смешиванию цемента, песка и жидкого стекла в необходимых пропорциях, которые зависит от целей нанесения.

А вот приготовить само жидкое стекло самостоятельно можно, но требует этот процесс глубокого познания в химии. Иначе правильно применить химические вещества будет невозможно.

Работать нужно аккуратно, чтобы не навредить своему здоровью, когда используются некоторые химические компоненты. Если есть уверенность в своих знаниях, то процесс приготовления не займет много времени, и найти необходимые ингредиенты будет несложно. При этом можно выбирать из нескольких рецептов. Ниже будут описаны самые простые из них.

Приготовление жидкого стекла

Изготовление данного раствора, как и любой другой процесс, следует начинать с подготовки необходимых инструментов и материалов. Так при работе не придется отвлекаться на поиск недостающих предметов, что может помешать получению нужного состава, и он может получиться менее качественный, что приведет к ряду проблем.

Необходимые инструменты

Итак, из инструментов нужно будет подготовить следующие:

  • Емкость, где будут смешиваться ингредиенты, должна быть огнестойкой;
  • Тёрка кухонная обыкновенная;
  • Газовая горелка.

Как видите список не велик, необходимые материалы различаются в зависимости от выбранного рецепта, они будут перечислены непосредственно в их описание.

Технология приготовления

Первый способ один из самых несложных, и подходящих также для полировки автомобилей, включает следующие ингредиенты:

  • Свеча, стандартная парафиновая;
  • Растворитель Уайт-Спирит.

Этапы приготовления смеси:

  1. Свечку следует натереть на кухонной терке.
  2. Далее натертый парафин помещают в приготовленную емкость, вливают в нее Уайт-Спирит, соотношение должно быть равно 2-3 частям растворителя на 1 часть парафина.
  3. Размешивают ингредиенты до получения однородной массы.
Читайте также:  Как изготовить ворота из профнастила своими руками

Стоит предварительно проверить на качество, полученный состав, для этого можно нанести тряпкой смесь, например на фару автомобиля. В результате фара должна заблестеть, и вода с обработанного участка должна сразу скатываться. Если состав выполняет эти условия, то можно использовать его для полировки всего кузова машины.

Следующий метод включают следующие ингредиенты:

  • Чистый песок, в нем не должно быть никаких примесей;
  • Сода.
  1. В емкость нужно добавить одну часть песка на четыре части соды, емкость обязательно должна в этом методе использоваться огнеупорная.
  2. Компоненты тщательно перемешиваются и растираются.
  3. Далее емкость газовой грелкой нагревают, чтобы все компоненты растворились.
  4. Следует промыть полученный раствор горячей водой.
  5. В итоге и получается необходимое жидкое стекло.

Его также стоит проверить на небольшом участке перед началом работы. Возможно, для получения нужного варианта понадобиться сделать несколько попыток.

Лучше готовить растворы маленькими порциями, чтобы они за время покрытия поверхности не успели застыть.

Для приготовления водного силикатного раствора, для таких поверхностей, как бетон, дерево, нужно придерживаться нижеописанных рекомендаций:

  • Широко применяется силикатный клей в качестве создания барьера от воды для стен в подвалах и колодцах. Для такой защиты на десять килограмм бетона добавляется килограмм силикатного состава;
  • Перед нанесением данный раствор нужно хорошо размешать кистью или валиком, которые будут использоваться для этого процесса, смешение ингредиентов должно происходить по пропорциям подходящим для поставленной задачи;
  • Если раствор включает цементы и жидкое стекло, то во время работы нужно постоянно перемешивать его, чтобы ингредиенты не осели внизу, и защитный слой получился качественный, после работы необходимо помыть руки с мылом;
  • При попадании жидкого стекла на кожу, ее сразу нужно промыть водой;
  • Стены перед такой обработкой должны быть обезжирены и выровнены. Для покрытия раствором можно использовать кисточку или краскопульт. Чтобы получить более надежное покрытие, нанесение проводят в несколько слоев;
  • Мастер должен быть защищен при работе, нужно одеть защитные перчатки, маску или очки.

Целесообразность приготовления своими руками

В настоящие время купить готовое жидкое стекло несложно, ведь много производителей его изготавливают. Здоровая конкуренция среди производителей заставляет их устанавливать приемлемую цену на продукт.

Поэтому приготовление своими руками данной продукции во многом не оправдывается. Получение качественного раствора требует определенных знаний, а получение плохого состава может привести к порче поверхности, на который его наносили. Соответственно целесообразность самостоятельного приготовления незначительна.

Жидкое стекло может защитить многие виды поверхности, характеризуется многочисленными положительными качествами, которые объясняют его популярность. Его можно изготовить в домашних условиях, но широкий ассортимент, представленный на рынке, уменьшает необходимость провидения данной работы.

Видео: Жидкое стекло своими руками

Как выплавить стекло в домашних условиях: просты методы

Изготавливать стекло начали приблизительно в третьем тысячелетии до н.э., что подтверждают найденные в Междуречье стеклянные части. Производство стекла тогда было редким искусством – изделия из него были признаком богатства владельца. Сделать стекло сейчас возможно и в домашних условиях, материалы для этого могут различаться, но принципиальные моменты процесса одинаковы вне зависимости от характеристик сырья.

Материал, из которого делают стекло

Чтобы изготовить стекло понадобится кремнистый песок, который иначе называют кварцевым. Этот элемент – основа производства стеклянного полотна. Для получения прозрачного стекла необходимо брать кремнистый песок без присутствия железа. Примесь железа в кварцевом песке приводит к тому, что итоговое полотно приобретает некоторый зеленоватый оттенок, интенсивность которого зависит от количества металла.

Когда найти кремнистый песок без большого объема примеси железа возможности нет, для нейтрализации зеленоватого оттенка в будущем стеклянном изделии нужно добавить незначительное количество диоксида марганца.

В кварцевый песок добавляют кальциевую окись и карбонат натрия. Сода (карбонат натрия) понижает температуру, необходимую для производства стеклянного полотна. Карбонат натрия и гидроокись кальция также препятствуют воде проникать сквозь стекло – их добавляют специально для нейтрализации этого свойства. Чтобы ликвидировать водопроницаемость и увеличить прочность стекла также применяют оксиды алюминия либо магния. Но, такие примеси составляют 26-30% стекольной шихты, не больше. При изготовлении цветного стекла используют некоторые «побочные» свойства химических элементов:

  1. Чтобы получить зеленое стекло добавляют большой объем оксида меди, хрома либо железа.
  2. Для желтого, черного, коричневого либо янтарного цвета в стекольную шихту вносят серу. Степень насыщенности цвета зависит от объема добавленного железа либо углерода.
  3. Совмещение серы и бора приводит к синему тону.
  4. Добавление марганца придает фиолетовый оттенок.
  5. Соединения никеля позволяют получить красно-фиолетовый цвет.
  6. При использовании окиси неодима стекло приобретает красный тон.
  7. Розовый цвет получают при помощи оксида эрбия.

Для улучшения характеристик стеклянного изделия, в зависимости от итогового предназначения, добавляют и другие химические примеси. Наиболее применяемой добавкой в производстве декоративного стекла выступает оксид свинца, придающий блеск. Он приводит к повышению пластичности материала, что упрощает процесс резки и понижает температуру плавления. В случае линз для оптики привносят оксид лантана, повышающий преломляющие характеристики изделия. Железо применяют как добавку – когда необходимо повысить степень поглощения тепла стеклом.

Стекло своими руками

Сделать стекло в домашних условиях возможно только, когда есть плавильня, так как без добавок кремнистый песок плавится при температуре в 2300 ̊С, а в случае присутствующей в нем соды (карбоната натрия) градус плавления понижается до 1500 ̊С. Для получения однородной массы надо удалить пузырьки – чтобы получить такой эффект стекловаром делают постоянные помешивания, пока расплавленная стекольная масса не загустеет. Кроме помешиваний также необходимо привнести в стекольную массу одно из трех химических веществ:

  • натрия сульфат;
  • хлорид натрия;
  • триоксид сурьмы.

Придать форму жидкой стекольной массе возможно используя формующие емкости, вылив в ванну с оловом (расплавленным), а также применяя стеклодувную технику.

При использовании форм необходимо залить расплавленную массу в емкость и оставить в ней до полного застывания и остывания. Такая методика применялась египтянами и используется сейчас для получения оптических линз. Вариант ванны с оловом предполагает нагнетание азотом давления для придания стеклу глянца и формы. Эту методику применяют для получения полированного стеклянного листа (оконного стекла) с 1950 г. В случае стеклодувной техники, форму стеклу придают при помощи воздуха:

  1. Больший объем расплавленной стекольной массы скапливается на конце трубки.
  2. В полую трубку задувают воздух, при этом ее непрерывно вращают.
  3. Сила притяжения действует на стекольную массу, она стремится к земле, а стеклодув формирует необходимый вид предмета при помощи специализированных инструментов.

Вне зависимости от применяемой методики, далее стекло оставляют остывать. Для повышения прочности стеклянного изделия используют термообработку. Эта манипуляция (обжиг) позволяет удалить присутствующие повреждения, возникшие в ходе охлаждения стеклянного изделия. Когда процесс закончен, стеклянный предмет можно ламинировать, покрывать либо обрабатывать иначе для улучшения его характеристик.

Где взять кварцевый песок

Прежде, чем делать стекло необходимо купить кварцевый песок. Иногда найти качественный материал тяжело, так как нередко в кремнистом песке присутствует значительное число примесей. Их надо нейтрализовать при помощи диоксида марганца – для получения прозрачного стекла. Купить кварцевый песок можно в специализированных магазинах, цена материала находится в районе 20 у.е. за небольшой объем, необходимый для разовой работы. Когда запланирована работа в промышленных масштабах, цена кремнистого песка составляет порядка 100 у.е. за 1 тонну.

Подготовка смеси и добавки к песку

Подготавливают смесь кварцевого песка – в него добавляют необходимые химические элементы, влияющие на характеристики итогового изделия (цвет, прочность, подобное). Обязательно, для водостойкости в сырье добавляют оксид кальция либо известь, а для понижения температуры плавления – карбонат натрия (соду). Часть примесей не должна превышать треть от объема получившейся смеси кварцевого песка с химическими элементами.

Перед началом работы с кремнистым песком необходимо надеть защитную маску, так как материал тонкозернистый и легко проникает в дыхательные пути, раздражая слизистые.

Этапы стекольного производства и порядок работы

Чтобы приготовить стекло своими руками нужно строго соблюдать порядок этапов его производства. Перед началом плавки предварительно подготовленную шихту помещают в тигель, устойчивый к высоким температурам, и подготавливают нагревательное устройство. На производстве для нагрева используют сложную печь высокой температуры, но при малых объемах и добавлении соды подойдет гриль или миниатюрная плавильня. Дальнейшие этапы соответствуют:

  1. Расплавленную массу в сосуде перемешивают до однородности расплавленного стекла – пузыри воздуха должны выйти.
  2. Когда масса уже готова ее нужно сформировать в соответствии с задуманным – отлить слиток или форму.
  3. После застывания стекла проводят отпуск и закаливание – итоговый результат будет прочнее, так как снято внутреннее напряжение.

На производстве, кроме фигур и посуды, изготавливают обычное стекло для окон и зеркал, но в домашних условиях получить его возможности нет. Для отливания гладкой стеклянной поверхности используют чашу с расплавленным оловом – расплав растекается по поверхности и постепенно остывает до твердости. Упрочнение стекла происходит из-за разницы в температурах плавления материалов.

Использование жаровни на древесном угле

Горение древесного угля дает высокую температуру, которой будет достаточно для расплавления стеклянной шихты в тигле. Чтобы использовать этот вариант нужно подготовить жаровню или использовать готовый вариант – мангал, барбекю, гриль. Однако надо учитывать прочность материала жаровни – алюминий легко расплавится при необходимых температурах, а тонкая сталь просто выгорит. Количество топлива также нужно увеличить, в сравнении с подходящим объемом для приготовления пищи, так как нужна высокая и стабильная температура.

Если на жаровне имеется отверстие для вентилирования углей, его нужно открыть – без доступа кислорода нагрев будет недостаточным для плавления.

Использование печи

Для плавления стеклянного песка используют различные виды печей – газовые, муфельные, электрические и горшковые. В печи возможен разогрев шихты до необходимой температуры в 1500-2500°С. В зависимости от конструкции устройства, могут понадобиться щипы с фиксацией для тигля. Охлаждение готового материала после значительного нагрева должно быть плавным – при касании к холодным объектам появляются трещины.

Форматирование стекла

Формировать изделие из стекла можно разными способами – отлить в форме, изогнуть мягкий материал или выдуть трубкой. Для форм подойдет гипс или асбест, для ручной формовки нужен инструмент и аккуратность, а при выдувании полых изделий нужна трубка из тугоплавкого материала – из металлов подходит только сталь, но лучше использовать графит. При форматировании важно действовать с осторожностью – горячее стекло приводит к тяжелым формам ожога.

Меры безопасности

При выплавлении стекла и изготовлении стеклянных изделий дома стеклоделу необходимо придерживаться правил и норм по безопасности. Как главный пункт выделяют окружение – в жилом помещении такие работы проводить нельзя. Лучше располагать аппаратуру и нужные в работе материалы на улице или в подходящей мастерской, к примеру – кузне. В набор защитного обмундирования включают:

  • огнеупорный фартук;
  • огнеупорные перчатки;
  • сварочная маска;
  • защитные ботинки.
Читайте также:  Изделия из холодной ковки своими руками

Весь инструмент, который нужен в процессе изготовления стекла, раскладывают поблизости, чтобы не отвлекаться от процесса. Для дополнительной безопасности рядом должны присутствовать огнетушитель и ведро с песком. При возгорании нужно действовать сразу – печь выключают и гасят пламя. Тлеющие угли и разлитый расплав лучше присыпать песком из ведра.

Электрические нагреватели надо отключить от сети и нельзя использовать для их тушения воду.

Рекомендации по стеклоделию

Изготовление стекла своими руками в домашних условиях подразумевает аккуратность и внимание – при отсутствии опыта такой процесс может представлять сложности, в особенности на завершающем этапе. Для первой попытки не стоит подготавливать большие объемы расплава. Чтобы упростить работу с таким материалом можно воспользоваться рекомендациями опытных стеклодувов:

  1. Как заменитель кварцевого песка используют просеянный речной песок белого цвета.
  2. Крупные гранулы компонентов шихты перед нагревом тщательно измельчают в ступке.
  3. Куски неудавшихся изделий можно добавлять в состав шихты – так экономят материал.

Температура отжига для завершения изделия находится в пределах от 400°С до 600°С. Показатели зависят от тугоплавкости использованной шихты. Охлаждение готового стекла зависит от размеров слитка и его толщины – габаритные предметы нуждаются в постепенном остывании. После завершения работы упрочняют изделие покрытием глазурью или ламинированием.

Заключение

Создание стекла – тонкая и трудоемкая работа. Дома изготовить стеклянное изделие можно, но только при следовании инструкции по процессу и соблюдении норм безопасности – процесс связан с высокими температурами, что может привести к пожару. Первые работы из этого материала не будут отличаться качеством. Однако при наборе опыта изготовить привлекательные стеклянные изделия возможно.

Обработка стекла в домашних условиях

Многие с опаской относятся к работе со стеклом и ограничиваются простыми операциями вроде ремонта разбитого окна. А ведь стекло — удивительный материал, и не все умельцы знают, что в домашних условиях его можно обрабатывать не хуже, чем на производстве. Секретами делится Олег Абрамов.

Молекулярная структура стекла позволяет его резать, пилить, сверлить, шлифовать, склеивать, гравировать, изгибать и даже вытягивать в нити!

Для резки стекла требуется стеклорез. Чаще используют роликовые стеклорезы.

А — стеклорезы с такой рукояткой выпускались уже лет сорок назад. Их достоинство — тяжелая головна, которой удобно простукивать линию реза.

В и С — дешевые китайские стеклорезы. Продаются под марками Jobo, Kraftool, Stayer. Их сложно использовать для резки стекла из-за низкого качества роликов и головки стеклореза. На Kraftool хорошо видны поврежденные зубцы головки после отламывания стекла.

D — профессиональный роликовый стеклорез Silberschnitt («Зильбершнит»). Моя любимая модель. Универсальный и надежный инструмент.

Профессиональный масляный стеклорез Тоуо ТС-17 хорош для криволинейных резов. Если требуется регулярно заниматься резкой стекла, экономить на стеклорезе не стоит. Пусть профессиональные стеклорезы недешевы, но испортить стекло обойдется дороже. А самая дорогая деталь в профессиональном стеклорезе — ролик.

Ролики изготавливают из легированной нержавеющей стали. Они различаются по углу заточки, обычно это 130-165 градусов. Ролики с углом заточки 130 градусов используют для резки стекла толщиной от 1 до 3 мм, а заточенные под углом 140-150 градусов — для резки стекла толщиной 4-10 мм. Для стекла толще 10 мм используют стеклорез с роликом 155-165 градусов.

Стекло режут так. Стол для резки должен быть ровным и устойчивым. Поверхность застелена тонким изоло-ном, но в идеале — на стол наклеивают тонкий ковролин или фетр. Так и резать удобнее, и нижняя сторона стекла не поцарапается осколками, которые неизбежно образуются при резке. Стекло укладывают на поверхность стола, размечают, прижимают к нему линейку.

Верные друзья стекольщика – линейка, керосин и молоток

Линейка для резки стекла представляет собой линейку с наклеенной снизу полоской тонкой резины, чтобы линейка не смещалась при резке. Либо это специальная линейка с врезанными в нее присосками. Такую можно изготовить и самостоятельно.

Итак, проводим стеклорезом линию реза.
Важно! Эту линию нельзя прерывать и проводить повторно. Она должна быть прочерчена за один проход.

Затем сдвигаем стекло со стола и аккуратно простукиваем маленьким молотком линию реза — вот еще один верный друг стекольщика. Далее укладываем стекло линией реза на край стола и отламываем его, прижав доской с помощью струбцин. Струбцины особенно важны, если стекло — толстое.

При некотором навыке можно растянуть линию реза пальцами, особенно если стекло — тонкое.

Итак, мы научились резать прямые линии. А кривые? Для этого сначала вместо линейки вырежем лекало — например, из толстого линолеума. Остальные операции аналогичны.

Можно вырезать даже круг из стекла. Для этого потребуется циркульный стеклорез или круглый шаблон подходящего диаметра. Если есть циркуль, то закрепляем на стекле присоску и проводим окружность. Разумеется, не прерывая линию реза.

Затем проводим лучи от окружности до краев стекла.

Переворачиваем стекло, ручкой стеклореза аккуратно продавливаем линию реза и лучи. Если все сделано правильно, то заготовка сама распадется на круг и боковые обломки.

Если под рукой — только лекало-блин, то можно зафиксировать его на стекле двусторонним скотчем от смещения, а затем так же провести вокруг него линию реза.

Не только плоское стекло
Например, можно резать бутылки. Из них получаются интересные вазочки или плафоны для светильников. Для этого обычно собирают импровизированный верстак из основания и трех брусочков. Бутылку помещают между брусками и вращают ее левой рукой, в то время как стеклорезом в правой руке проводят линию реза.

Затем линию реза простукивают изнутри шпилькой с утяжелителем и отделяют отрезанную часть от бутылки.

Если невозможно простучать линию реза изнутри — аккуратно прогревают ее портативной газовой горелкой. Главное условие — бутылка должна быть с гладкой поверхностью, желательно цилиндрической формы. Бутылки сложной формы, угловатые например, резать сложнее.

Резать мы научились, теперь нужно обработать линию реза. Те, кто занимается витражным делом, используют портативные алмазные станочки Inland или Krištáli 2000, которыми быстро обтачивают даже неровную линию реза.

Если необходимо притупить кромки оконного стекла, можно использовать губку с алмазным покрытием или оселок для заточки ножей, предварительно его увлажнив.

Если шлифовки требуется больше, то пригодится шлифовальная насадка на дрель с водостойкой наждачной бумагой.

Сверлим стекло
Стекло нередко приходится сверлить. Например, чтобы закрепить ручку на стеклянной дверке или повесить зеркало.

Сверла для стекла бывают трубчатые с алмазным напылением или твердосплавные копьевидные.

Желательно использовать сверлильный станок, ведь дрель сложно установить строго вертикально, из-за чего стекло может лопнуть при нажиме. Размещают стекло на мягкой подкладке — например, на резине или ковролине. Сверлят в водяной ванне. Для этого вокруг зоны сверления крепят пластиковое или резиновое кольцо, затем наливают в него воду и аккуратно сверлят. Сильно нажимать на стекло нельзя. Сначала сверлят до половины с одной стороны, затем стекло переворачивают, совмещают сверло и точку сверления и досверливают с обратной стороны.

Гравировка на стекпе
Для нанесения узора на стекло, обработки кромок мелких деталей или маркировки можно воспользоваться бормашинами. Их выпускают Dremel, Ргоххоп, Bort, «Калибр», «Энергомаш» и другие производители.

Важно правильно подобрать бормашину и насадки для нее, чтобы мощность и обороты соответствовали выполняемой операции. Для одних работ подойдут карборундовые шлифовальные насадки, а для тонких и точных работ используют насадки с алмазным напылением. Сэкономить на насадках не получится: дешевые плохо отцентрированы и быстро изнашиваются, поскольку в них использованы низкокачественные абразивные составы.

Матировка стекла
Стекло матируют полностью или локально. В первом случае — для изготовления плафона, вазочки, элемента витража или для последующей окраски. Во втором случае — для нанесения узора, ведь рисовать бормашиной на стекле еще нужно потренироваться. Как быть тем, кто не умеет рисовать? Вырезаем на пленке Огасаі узор, клеим ее на стеклянную поверхность, а затем подвергаем местному матированию.

Способы матировки. Самый простой — в пескоструйной камере, которую можно найти в стекольных и автомастерских. Есть пасты для матировки стекла на основе фтористого аммония — Glassmoze и Glassmat. Пасту наносят лопаточкой на поверхность стекла, выдерживают некоторое время, а затем собирают обратно в емкость или смывают водой.

Склеивание
Это удивительно, но правильно склеенный шов между двумя стеклами — крепче, чем само стекло. Промышленность выпускает десятки типов клея для стекла. Вот основные.

Сверхтекучий клей используют дл: склеивания полированных поверх ностей — например, стеклянной мебели. Именно такой шов крепче самого стекла, потому что склеивание происходит на молекулярном уровне. Пример такого клея — Bohle Verifix LV 740. Для бытовых целей более доступен испанский клей CristalCeys.

Вязкий клей применяют, если не удается создать идеально прилегающие поверхности стекла, а также при склеивании шлифованных, но не полированных поверхностей. Например, UHU или DoneDeal.

Двухкомпонентные эпоксидные составы хорошо известны по склеиванию других материалов. Наиболее популярные — Kilto или Рохіроі.

Окраска стекла
Промышленность выпускает краски с хорошей адгезией к стеклу. Но при изготовлении вазочек или плафонов проще матировать поверхность стекла — и тогда на ней хорошо держится любая краска из аэрозольного баллончика.

Полировка стекла
Мы не рекомендуем полировать большие стеклянные изделия в домашних условиях: это довольно грязное занятие. Но миниатюрные поверхности полируют бормашинами с полировальными насадками и полировочными пастами на основе крокуса, полирита или окиси циркония.

Изделия, изготовленные вышеописанными способами.

Как сделать стекло?

Смотрите видео

Первое стекло изготовлялось почти 2500 лет назад без высокотехнологичных приспособлений и материалов. С тех пор разработано множество способов изготовления стекла. Часть из них вполне реализуема и в домашних условиях.

Как сделать стекло своими руками: подготовка материала

До того, как приступить к самому процессу изготовления стекла, следует определиться с выбором материала для шихты.

Шихта — смесь компонентов для изготовления стекла, которую впоследствии предстоит расплавить. Для домашних опытов должна быть максимально мелкой.

Начинать экспериментировать лучше с шихтой из буры (тетраборат натрия) и оксида свинца в соотношении 1 к 2. Изделие из нее не будет отличаться высокой прочностью, но зато его можно приготовить и при низкой температуре (до 900°С). Впрочем, полученное из такой шихты стекло можно с успехом использовать для изготовления различных декоративных элементов или нанесения эмали на них.

Шихту же для классического стекла, с температурой плавления 1500-1800°С, следует готовить из кварцевого песка (диоксид кремния), которого в смеси должно быть 70-75%. Для придания будущему стеклу прочности и снижению тугоплавкости необходимо также добавить 10-12% извести (оксид кальция), 10-12% соды (карбонат натрия) и 5-6% жженой магнезии (оксид магния).

Читайте также:  Изготовление деревообрабатывающих станков своими руками

Если хочется самому сделать цветное стекло, то в шихту следует включить до 3% других солей:

  • синий оттенок даст оксид кобальта;
  • зеленый — оксид меди;
  • коричневый — оксид железа.

Следовательно, варьирование и смешивание различных оксидов позволяет получить любой желаемый тон.

Как сделать стекло своими руками: подготовка оборудования

Ключевую роль в производстве стекла играет печь. Хорошо, если удается найти ту, что способна при помощи электричества или газа стабильно поддерживать температуру не ниже 1500°С, но и без нее с такой задачей, как изготовление стекла своими руками, можно обойтись.

Достаточно приобрести в хозяйственном магазине большой толстостенный мангал круглой формы, рассчитанный для работы не на один сезон. Для увеличения температуры в нем пассивной вентиляции будет мало. Ее предстоит увеличить с помощью компрессора или пылесоса (реверс режим), которые посредством металлической трубы следует разместить максимально близко к поддувалу жаровни.

Для плавки стекла потребуется также запас древесного угля, металлические щипцы с длинными ручками, противень и тигель.

Тигель — огнеупорная емкость. В домашних опытах ее функцию может заменить толстостенный стальной стакан, изготовленный из трубы. Больших объемов лучше избегать, так как ресурс печи для шашлыков не рассчитан на длительные высокотемпературные нагрузки.

Как сделать стекло своими руками: производственный процесс

Готовую шихту следует засыпать в тигель так, чтобы она занимала в нем около 70-75% всего объема. После этого его необходимо поместить в печь (мангал) и обложить со всех сторон древесным углем. Основная масса угля должна располагаться снизу, чтобы края «стакана» выступали над топливом на 2-3 см.

Разжигание мангала можно делать любым удобным способом, в том числе и с использованием горючих жидкостей. Когда горение станет ровным, можно включить компрессор (пылесос).

Полное окончание процесса плавления определяется по прекращению возникновения пузырьков в тигеле с жидким стеклом. После этого «стакан» аккуратно вынимается, а его содержимое сливается на предварительно разогретый противень.

Охлаждение стекла должно проходить в тепле. В противном случае изделие может покрыться трещинами или потерять прозрачность.

На протяжении всех этапов работ следует соблюдать меры предосторожности. Нелишними будут:

  • огнетушитель;
  • короб с песком (водой тушить нельзя);
  • термостойкая одежда;
  • защитная термостойкая маска;
  • отсутствие легковоспламеняющихся предметов вблизи мангала;
  • просмотр видео о том, как делают стекло на производстве.

СТЕКЛО И ЭМАЛЬ

Значки, броши, различные украшения и многие предметы обихода покрывают эмалью — стеклом, нанесенным на металл. Вот и мы попробуем приготовить стекло. Для этих опытов необходима специальная печь. Уже по этой причине изготовлением стекла нельзя заниматься дома. Но, кроме того, нужны и навыки в работе с горячими расплавами, так что опыты, безусловно, надо проводить в присутствии старших.

На заводах и в химических лабораториях стекла получают из шихты — тщательно перемешанной сухой смеси порошкообразных солей, оксидов и других соединений. При нагревании в печах до очень высокой температуры, нередко выше 1500°С, соли разлагаются до оксидов, которые, взаимодействуя между собой, образуют силикаты, бораты, фосфаты и другие устойчивые при высоких температурах соединения. Вместе они и составляют стекло.

Мы будем готовить так называемые легкоплавкие стекла, для которых достаточно лабораторной электрической печи с температурой нагрева до 1000°С. Еще понадобятся тигли, тигельные щипцы (чтобы не обжечься) и небольшая ровная плита, стальная или чугунная. Сначала мы сварим стекло, а потом найдем ему применение.

Перемешайте шпателем на листе бумаги 10 г тетрабората натрия (буры), 20 г оксида свинца и 1,5 г оксида кобальта, просеянных через сито. Это и есть наша шихта. Пересыпьте ее в небольшой тигель и уплотните шпателем так, чтобы получился конус с вершиной в центре тигля. Уплотненная шихта должна занять в тигле не более трех четвертей объема, тогда стекло не будет проливаться. Щипцами поставьте тигель в электропечь (тигельную или муфельную), нагретую до 800—900 °С, и подождите, пока шихта не сплавится. Об этом судят по выделению пузырьков: как только оно прекратилось, стекло готово. Достаньте тигель щипцами из печи и сразу же вылейте расплавленное стекло на стальную или чугунную плиту с чистой поверхностью. Остывая на плите, стекло образует слиток сине-фиолетового цвета.

Чтобы получить стекла других цветов, замените оксид кобальта другими окрашивающими оксидами. Оксид железа(III) (1—1,5 г) окрасит стекло в коричневый, оксид меди(II) (0,5—1 г)—в зеленый, смесь 0,3 г оксида меди с 1 г оксида кобальта и 1 г оксида железа (III)—в черный цвет. Если же взять только борную кислоту и оксид свинца, то стекло останется бесцветным и прозрачным. Поэкспериментируйте сами с другими оксидами, например, хрома, марганца, никеля, олова.

Стекло измельчите пестиком в фарфоровой ступке, Чтобы не пораниться осколками, обязательно обмотайте руку полотенцем, а ступку с пестиком прикройте чистой тряпкой.

Ссыпьте мелкий стеклянный порошок на толстое стекло, добавьте немного воды и разотрите до сметанообразного состояния курантом — стеклянным или фарфоровым диском с ручкой. Вместо куранта можно взять маленькую плоскодонную ступку или полированный кусок гранита — так поступали старые мастера, когда растирали краски. Полученную массу называют шликером. Его мы будем наносить на поверхность алюминия примерно так же, как это делают, изготовляя украшения.

Очистите поверхность алюминия наждачной бумагой и обезжирьте кипячением в содовом растворе. На чистой поверхности прочертите скальпелем или иглой контур рисунка. Поверхность с помощью обычной кисточки покройте шликером, просушите над пламенем, а потом нагревайте в том же пламени до тех пор, пока стекло не наплавится на металл. У вас получится эмаль. Если значок невелик, его можно покрывать слоем стекла и нагревать в пламени целиком. Если же изделие более крупное (скажем, табличка с надписью), то надо разбить его на участки и наносить стекло на них поочередно. Чтобы цвет эмали был более интенсивным, нанесите стекло повторно. Таким способом можно получать не только украшения, но и надежные эмалевые покрытия для защиты алюминиевых деталей во всевозможных приборах и моделях. Так как в этом случае эмаль несет дополнительную нагрузку, металлическую поверхность после обезжиривания и промывки желательно покрыть плотной оксидной пленкой; для этого достаточно подержать деталь 5—10 мин в печи с температурой чуть ниже 600°С.

Разумеется, на большую деталь шликер удобнее наносить не кисточкой, а из пульверизатора или просто поливом (но слой должен быть тонким). Подсушите деталь в сушильном шкафу при 50—60°С, а затем перенесите в электропечь, нагретую до 700—800°С.

А еще из легкоплавких стекол можно приготовить окрашенные пластинки для мозаичных работ. Куски битой фарфоровой посуды (их вам всегда дадут в посудном магазине) облейте тонким слоем шликера, просушите при комнатной температуре или в сушильном шкафу и наплавьте стекло на пластинки, выдерживая их в электропечи при температуре не ниже 700°С.

Освоив работу со стеклом, вы можете помочь своим коллегам из биологического кружка: там нередко изготовляют чучела животных, а для чучел нужны разноцветные глаза.

В стальной плите толщиной около 1,5 см высверлите несколько углублений разных размеров с коническим или сферическим дном. Тем же способом, что и прежде, сплавьте разноцветные стекла. Гаммы, пожалуй, хватит, а чтобы изменить интенсивность, чуть увеличьте или уменьшите содержание окрашивающей добавки.

Небольшую каплю яркого расплавленного стекла поместите в углубление стальной плиты, затем налейте стекло цвета радужной оболочки. Капля войдет в основную массу, но не смешается с ней, — так будут воспроизведены и зрачок, и радужная оболочка. Охлаждайте изделия медленно, не допуская резких перепадов температур. Для этого затвердевшие, но еще горячие «глаза» достаньте из формы подогретым пинцетом, положите в рыхлый асбест и уже в нем охладите до комнатной температуры.

Конечно, легкоплавким стеклам можно найти и другие применения. Но не лучше ли будет, если вы поищете их сами?

И в завершение опытов со стеклом, пользуясь все той же электропечью, попытаемся превратить обыкновенное стекло в цветное. Естественный вопрос: нельзя ли таким способом сделать солнечные очки? Можно, но вряд ли это удастся вам с первого раза, потому что процесс капризен и требует некоторых навыков. Поэтому беритесь за очки только после того, как потренируетесь на кусочках стекла и убедитесь, что результат соответствует ожиданиям.

Основой краски для стекла будет канифоль. Из резинатов, солей кислот, входящих в состав канифоли, вы ранее готовили сиккативы для масляных красок. Вновь обратимся к резинатам, потому что они способны образовывать на стекле тонкую ровную пленку и служить носителями красящего вещества,

В растворе едкого натра концентрацией около 20% растворяйте при помешивании и помня, конечно, об осторожности, кусочки канифоли до тех пор, пока жидкость не станет темно-желтой. Отфильтровав, добавьте немного раствора хлорида железа FeCl3 или другой соли трехвалентного железа. Имейте в виду, что концентрация раствора должна быть небольшой, соль нельзя брать в избытке — осадок гидроксида железа, который в этом случае образуется, нам помешает. Если же концентрация соли невелика, то образуется красный осадок резината железа — он-то там и нужен.

Отфильтруйте красный осадок и высушите его па воздухе, а затем растворите до насыщения в чистом бензине (не автомобильном, а бензине-растворителе) еще лучше было бы взять гексан или петролейный эфир. Кисточкой или пульверизатором окрасьте поверхность стекла тонким слоем, дайте подсохнуть и положите на 5—10 мин в печь, нагретую примерно до 600°С. Но канифоль относится к органическим веществам, а им такую температуру не выдержать! Правильно, но именно это и нужно — пусть органическая основа выгорит. Тогда на стекле останется тончайшая пленка оксида железа, хорошо сцепленная с поверхностью. И хотя оксид в общем-то непрозрачен, в столь тонком слое он пропускает часть световых лучей, т. е. может служить светофильтром.

Возможно, светозащитный слой покажется вам слишком темным или, напротив, излишне светлым. В таком случае поварьируйте условия опыта — чуть увеличьте или уменьшите концентрацию раствора канифоли, измените время и температуру обжига. Если же вас не устраивает цвет, в который скрашено стекло, замените хлорид железа хлоридом другого металла, но непременно такого, оксид которого ярко окрашен, например хлоридом меди или кобальта.

А когда технология тщательно отработана на кусочках стекла, можно без особого риска совершить превращение обычных очков в солнечные. Не забудьте только вынуть стекла из оправы — пластмассовая оправа не выдержит нагревания в печи точно так же, как канифольная основа.

О. Ольгин. “Опыты без взрывов”
М., “Химия”, 1986

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector