Стекло — один из древнейших материалов, известных человеку, после камня и дерева. Есть подозрение, что стекло было получено даже раньше керамики.
Уже в древнем Египте умели изготавливать такие себе стеклянные стаканчики. Однако, их не выдували — их выдавливали в форму, поэтому тонкостенных сосудов получить не могли. А не выдували потому, что стекло было очень низкого качества и из-за этого очень вязкое — просто не хватало силы легких. Мы же будем строить именно стеклодувное дело.
В Европе стеклодувное дело известно благодаря знаменитому мурановскому стеклу. Мурано — это остров возле Венеции, именно там, начиная с 1291 года, были сосредоточены мастера для сохранения секретов дела. И для повышения секретности на острове никого другого не было и чужих туда не пускали. Мастера там оказались не на пустом месте — Венеция после разорения Константинополя крестоносцами перехватила всех оставшихся мастеров-стеклодувов со всеми византийскими хитростями производства. Но ведь в Византии стеклодувное дело тоже осталось в наследствие от Древнего Рима. Именно там, в начале этого тысячелетия неизвестные ремесленники смогли проплавить стекло до 1500°С, после чего стекло стало менее вязким и уже можно было раздуть его через трубку. То есть сама стеклодувная технология — вещь простейшая, в Древнем Египте были фрески с изображением стеклодувов с трубками у рта. Но эти трубки не были стеклодувными, египтяне могли только чуть-чуть поддуть стекло, чтобы заготовка держала форму. Поэтому весь секрет стеклодувов — в самой технологии стекла, которое позволяет так с ним обращаться.
Я это все пишу для того, чтобы было понятно — в средневековье технология была, но ее сознательно прятали, чтобы создать эксклюзив и поднять цены.
Секреты стеклодувного производства есть. Но 90% их касается выплавки именно цветного художественного стекла разных вычурных форм. Например, в венецианские зеркала добавляли золото и цвет отражения становился теплым. Это делало отражение лиц более приятным. Тогда понятие «баланса белого» было неизвестно и причину более приятного отражения понять не могли. Вобщем — технология на грани магии.
Но это, опять-таки, художественные секреты. А из всех секретов стеклодува — железная трубка длиной примерно метр-сорок с деревянными накладками и латунным загубником. Диаметр отверстия — 6-8 мм.
Если вы попали куда-то в древний Египет, то трубку можно сделать медную, хоть это и хуже — медь лучше проводит тепло и деревянные накладки больше обгорают. Щипцы, захваты и формы в которые выдувают — ничем особым не отличаются. Мелкие приемчики должны отбиваться в процессе наладки производства.
Нас, однако, секреты цветного стекла волнуют мало.
У нас задача — выпуск максимально дешевого стекла для промышленности в крупных объемах. Большие стеклянные емкости нужны для хранения кислот и растворителей. Из стекла мы будем выдувать термометры и лабораторные трубки. Даже основу для «лейденской банки» — сиречь конденсатора будем выдувать из стекла. Я уже молчу за стеклянные изделия, которые выдувать не надо — линзы, листовое стекло и прочее. Но их сравнительно меньше по сравнению с выдувными изделиями и именно выдувные — будут тем локомотивом, что поднимут стекольное производство. Ведь чтобы выплавить хорошее оптическое стекло нужно немало экспериментов, и все эти эксперименты будут проходить на уже работающем производстве.
Однако, у этого производства есть недостаток. Если вы решили запустить стеклодувную мануфактуру, то следует помнить — все-таки стелодувная технология требует мастеров, низкоквалифицированных требуется немного. Тех, кто будет выдувать технологические изделия, конечно, не надо учить 15 лет, как цехового мастера. Но и за месяц навыки не возникнут, время обучения будет ближе к году. Поэтому придется сделать производство все же ближе к цеховому, чем к мануфактуре.
Хочу заметить, что дуть можно с применением мехов и клапанов, а также использовать формы для выдува.
А зачем? Что это даст?
Мы же не бутылки в форму выдуваем, нам нужно чувствовать с какой силой дунуть.
>А зачем? Что это даст?
Мы же не бутылки в форму выдуваем, нам нужно чувствовать с какой силой дунуть.
А какая разница, чем чувствовать? Ну кроме ровно двух случаев:
1. Уже привык дуть именно лёгкими. Это не с тем стеклом, так как выдуть его лёгкими как раз и не получалось.
2. Стекло на столько текуче, что меха не дают требуемого уровня чувствительности. Тем более не с тем стеклом.
Меха тоже имеют некоторое сопротивление, точно также зависящее от давления. И это сопротивление отлично чувствуется той рукой, которая их качает. И к велосипедному насосу относится то же самое. Стекло же у нас вязкое? Значит давление нужно выше. А меха имеют большую площадь, отсюда и сила.
«длиной примерно метр сорок с деревянными накладками»
Константинополь как бы пал немного в 1453г. Вы, наверное, имели в виду не падение, а разграбление его крестоносцами в 1204-м.
Да, именно разорение крестоносцами. Это же был Четвертый Крестовый, который финансировался Венецией и сами венецианцы участвовали. Ну и они же сняли все сливки.
Поправил.
А из чего были печи и формы для того стекла?
лаборатоные -> лабораторные
витраж
В 1880-х годах американский мастер декоративно-прикладного искусства (ДПИ) Луис Комфорт Тиффани предложил оклеивать края стеклянных деталей медной фольгой с тем, чтобы скреплять их в рисунок пайкой. Способ получился чудо как хорош — быстрее, проще, изящнее, детали работы могли быть более сложной формы и существенно мельче, а рисунок подробнее, форма работы могла быть объёмной и довольно сложной.
https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/776580/
Химическая закалка стекла
Хорошо всем знакомое закаленное стекло, используемое, например, в боковых стеклах автомобилей, обладает весьма высокой прочностью за счет сжимаюших напряжений в поверхностном слое. Однако такая закалка требует точного соблюдения режимов обработки, и малоприменима к чему-либо кроме листового стекла. Тем не менее, существует весьма интересный и при этом достаточно легко осуществимый метод химической закалки стекла.
Химическая закалка производится выдерживанием стекла в расплаве калийных солей — нитрата или нитрита — при температуре чуть ниже начала размягчения стекла (300-400 градусов в зависимости от конкретного состава стекла) в течение 8-16 часов. При этом происходит обменная реакция между поверхностью стекла и солевой ванной, при которой часть ионов натрия из стекла (а стекло должно быть именно натриевым) заменяется ионами калия. А поскольку ионный радиус калия существенно выше, чем у натрия, в тонком поверхностном слое возникают сильные сжимающие напряжения, значительно повышающие прочность (в 5-6 раз) и поверхностную твердость стекла.
https://msestudent.com/wp-content/uploads/2020/07/chemical-tempering-E.svg
Однако, в отличие от обычного закаленного стекла, напряжения возникают лишь в самом поверхностном слое, и при частичном повреждении не вызывают полного разрушения всего стекла (химически закаленное стекло дает такие же осколки, как обычное, и не является безопасным); также такая закалка вполне применима для стеклянных изделий сложной формы. Например, в ГДР выпускали химически закаленные стаканы Superfest, однако идея практически небьющейся посуды не была принята производителями и продавцами посуды.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Superfest-glas-025-2020.jpg
Химическая закалка применима даже к очень тонким стеклам, от 0.3 мм, которые нельзя закаливать термически; наибольший же эффект проявляется на стеклах до 3 мм толщиной. При этом не происходит деформации или изменения оптических свойств стекла.
Для достижения максимального упрочнения может использоваться двухстадийный процесс — сначала стекло выдерживается в расплаве нитрата натрия при 450 градусах для насыщения поверхности ионами натрия, и затем обрабатывается уже в калийных солях.
В наши дни химическая закалка широко применяется, например, при изготовлении стеклянных экранов смартфонов (Gorilla glass).
Поскольку калиевая селитра известна доступна с самых древних времен, химическая закалка могла бы быть внедрена сразу после начала выплавки достаточно однородного стекла. Конечно, длительная выдержка в расплаве селитры с точно поддерживаемой температурой — это достаточно дорогая процедура, однако для небольших и ответственных изделий химическая закалка будет вполне оправдана.