Если мы смогли наладить производство стекла, то возникает вопрос о формовании его в более-менее удобоваримую форму, кроме той, что дает стеклодувное дело. Как-то так получается, что эта форма — плоские листы стекла различной толщины…
Конечно, можно поступать так, как описано в статье про плоское зеркало. Но процесс этот без машинной обработки крайне трудоемок. А количество стекла для разных применений будет немалым.
В общем, из достоинств у этого метода только одно — крайняя простота.
Однако, и этот процесс был засекречен. Процесс довели до ума французы в 1320-м году. Англичане же начиная с 1226 делали по-другому — там выдувался большой пузырь в цилиндрическую форму, горячий пузырь разрезался, только оставляя боковые стенки, которые разворачивали в плоский лист. Английское стекло было куда хуже качеством французского.
Со временем англичане усовершенствовали процесс — они выдували пузырь и размахивали им над ямой — пузырь вытягивался и приобретал близкую к цилиндру тонкостенную форму. Потом стекло охлаждалось, нагревалось еще раз и только потом разрезалось.
И так делалось до 19-го века, когда, наконец, смогли отливать стекло непрерывным потоком на вращающийся цилиндр, откуда стеклянная лента забиралось роликами. Но сейчас уже так не делают, сейчас используют флоат-процесс. И, как ни странно, именно его можно ввести попаданцу.
Изобретение это достаточно новое — первая линия для производства стекла флоат-процессом была запущена только в 1959-м году. Конечно, в условиях средневековья полноценное внедрение непрерывного литья будет невозможно, но саму идею можно использовать.
А идея такова — выливать стекло не на твердую металлическую поверхность и не на металлический барабан, а на поверхность расплавленного металла, как правило олова. В современных промышленных установках идет сплошная стеклянная лента, которую потом разрезают автоматы. Мы же можем просто вылить в ванночки требуемой формы.
Весь смысл процесса в том, что поверхность расплавленного олова абсолютно ровная и нижняя поверхность стекла также будет очень ровной, а верняя — почти ровная (неоднородности состава самого стекла помешают).
Итак — главная фишка в том, что стекло температурой около 1500°С выливают на расплавленное олово температурой 240°С. При этом, чтобы стекло оставалось пластичным, ему требуется хотя бы 370°С, то есть стекло можно снимать еще с жидкого олова и отливать следующий лист. То есть ни о каком непрерывном литье речи нет: одна ванночка — одно стекло. Зато сразу можно контролировать размер стекла, обрезков не будет.
Здесь есть несколько тонкостей.
Во-первых — требуется качественно проваренное стекло (а это в районе 2000°С), иначе будут комки.
Во-вторых — при разливе все равно нужно высокая температура, порядка 1500°С (современное стекло холоднее, где-то до 1100°С, но там состав сложнее)
В-третьих — при такой температуре со стеклом и оловом происходят нежелательные химические реакции, поэтому сейчас при флоат-процессе наддувают азотом, чтобы вокруг не было кислорода. Будут ли проблемы в кустарных условиях сказать не могу, нужны эксперименты.
Ну и в четвертых — это отжиг стекла. Наверное, один из важнейших процессов.
Если стекло слишком быстро остывает, оно закаляется и становится очень хрупким. Настолько хрупким, что взрывается само по себе из-за внутренних напряжений. Сейчас есть методы закалять только поверхность, и то, что называется «закаленным стеклом» именно такое, поверхностное.
Именно для того, чтобы избежать закалки в массе и применяют повторное нагревание.
Скорее всего для медленного остывания (отжига) потребуется строить отдельную печь.
Очень большим плюсом флоат-процесса будет то, что одна поверхность листа стекла будет ровной. Ровной настолько, что можно серебрить зеркало. Оно будет уступать зеркалу полированному (возьмите в руки лист оконного стекла и вам станет понятно почему), но все же зеркала небольшого размера из него делать будет очень просто.
Но в любом случае — флоат-процесс очень перспективно даже для Древнего Египта.
Не проще ли будет делать листовое стекло по методу Фуко? Ведь флоат процесс заточен на поточное производство, в средневековье просто не будет такого сбыта, чтобы окупить линию.
Я как раз имел в виду не поточное производство, а по одному листу. Ни о какой линии, естественно, речи идти не будет.
Там как раз удобно — остывает не так быстро из-за горячего олова. Возможно, даже отпускать не требуется.
Наверное, надо уточнить в статья, а то непонятно вышло.
Сбыта не будет? Экгм. Средневековые жилища всяких там крупных землевладельцев фактически не остеклялись, а, между тем, остекление — это очень удобно, особенно в зимние периоды и непогоду. Любой соседский мудак, посетивший графство, каменные хибары которого оснащены Вашими стеклами, пропускающими дневной свет, немедленно расскажет своему феодалу и вассалам. 5-7 лет — и вся Европа — большая злобная семья — желает чтобы их замки были надлежащим образом остеклены. Все стекла у всех, кто их приобрел и установил, обязательно будут разбиты в случае вооруженного конфликта или просто хорошей дружеской пирушки. Будет сбыт. Берите недорого, но ценным. Слугами — опасно, будут засылать шпионов и, затем, отравителей. Брать золотом, серебром и оружием. Хотя, действительно, с самого начала линию запускать смысла не будет.
Кстати. Меня вечно интересовал вопрос — а как ваши попаданцы собираются разговаривать с местными? Это, по-моему, первейшая и основная проблема. Я почти на 100% уверен, что из бубнежа древнего русича (8-11й вв., например) мне нихрена не удастся разобрать. С римлянами попроще, если латынь знаешь. Худо-бедно можно подготовиться ко встрече с древними египтянами (однако «знатока» эта встреча с реалиями времени обрадует не более чем меня с древними русами). А что, например, с шумерами делать? Или майя (ольмеками тольтеками и прочими -еками?) Ну с Инками тож рмальне просто — учим кечуа и наслаждаемся государственным языком империи. А в случае полного незнания? Для изучения языка за 2-3 месяца до уровня беглого разговорного нужна как минимум дружественная обстановка. Т.е. чтобы если в рабство продадут за это время, то, во-первых, рабы — носители того же языка, что и их хозяева, во-вторых — за эти пару месяцев не помереть от условий обитания и не потерять волю к сопротивлению. Срок в 2-3 месяца не из головы брал, прецеденты были. Косяк, карочи.
Если я пропустил какую-то из статей, которая разъясняла сей непонятный момент, простите и поправьте.
У крупных землевладельцев практически нет окон, одни бойницы.
Если попаданец в институте выучил латынь — то худо-бедно смог бы объясняться в Италии,Испании. Да и немецкий со времён средневековья изменился не так радикально.
Захотят ли остекленять замки — это еще вопрос. Очень сильна была установка «жить по-старинному, как деды жили».
А вот с языком что делать — не знаю. Я как бы больше технарь.
Тут еще усугубляется тем, что не было ни единого немецкого, ни французского, ни итальянского, каждый городок был со своим диалектом — и пара городков в сторону и ничего не понятно. Во многих случаях господин не понимал своих холопов. Литературный итальянский язык устоялся после Данте (некоторые провинции до сих пор на него за это дуются), немецкий — после Гете. Дык даже литературный украинский устоялся после Котляревского, до него в каждом селе — свой диалект!
Это ограничение обошли монахи — у них была латынь, которую знали почти все, да и греческий многие. И, кстати, поэтому если попаданец будет не из нашего времени, а из дореволюционной России — то там как раз это учили.
Вот тут кстати периодичность получается. До крестовых походов жили именно так, «как деды».
После окончания крестовых походов все поменялось — стали цениться удобство и роскошь. Так что до 11 века стекла особенно не нужны. А позднее — в самый раз, рынок сформировался.
остеклять замки — это,конечно, вопрос, но вот на зеркалах можно просто озолотиться! 🙂
Если деликатно обойти вопрос о том, что «зеркало — изобретение дьявола». И вообще дверь в потустронний мир.
240 градусов — это темп плавления олова? А какова температура его кипения? По идее, максимальная температура жидкости это температура его кипения, то есть расплавленое олово не обязательно имеет температуру 240 градусов, вернее, оно всегда выше этой температуры.
Разница в 100 градусов между плавлением олова и пластичность стекла вполне достаточна, чтобы производство реализовать «на глаз», без всяких термометров. И давать по шее подмастерью, который олово перекалил.
Есть ощущение, что поверхность расплавленного олова на воздухе будет не очень гладкой
Чтобы увидеть, насколько она негладкая, достаточно взять кусок любого оконного стекла. Сейчас все плоские стекла идут через флоат-процесс.
Извините если не совсем по теме но что попаданцу кушать покуда он не сварил первое стекло, а так же где взять средства на уголь и печь. А стекло я думаю в любом времени купят хотя до 12 века олигархом не стать.
Наивный вопрос. Это сильно зависит от сюжета, а точнее от момента когда попаданец начал заниматься стеклом. Чисто сюжетными элементами можно задать как ситуацию когда он занимается стеклом сразу после попадания, находясь на иждивении местного правителя (или вселившись в тело этого самого правителя) так и ситуацию когда он полкниги шарится по лесам и болотам добывая пропитание.
Так что данная тема к технической стороне отношения не имеет и обсуждать ее бессмысленно. Ну а быстрые способы обогащения обсуждались на форуме.
Проблема стекла — это проблема печи и компанентов. получить стеклянную массу — это одно, а получить оконное стекло или оптическое стекло — это мегазадача.
Компоненты кремнезём, известь, шёлочь или натривый-каливый поташ. Три оксида. При этом кремний-кальций-натрий = 8-1-1.
Плавление кремния — это 1700 гр.Ц — не так просто получить. Хотя смесь — шихта — плавится при 1450 гр.Ц но и это прилично. Понятно, что хорошее стекло это хорошие или чистые, с минимумом примесей компаненты. Но проблема в том, что сажа или углерод от печи портит прозрачность. Ранее с проблемами боролись просто. Варили первый раз и расплав выливали в воду. Потом осколки расплава из воды проваривали вторично. Этакая рафинация стекломассы.
Потом придумали предварительный подогрев воздуха и газа.
Потом научились делать закалку и отпуск стекла для крепости при нагрузках.
Вот и получается, что попаданец должен знать
гончарные работы — горшки под стекломассу
производство кирпича и шамота
печник — чтобы сложить печь какую надо
лесоруб
истопник
силач, ибо горшки весят с массой стекла от 100 кг и до 250
пропагандист и агитатор типа маркетолога.
При этом мыть чистый и белый песок, палить известь и поташ делать должны совсем другие люди. Хотя может и он рискнуть.
Сам один попаданец ничего не сварит — пупок развяжется.
Это вам не здесь мысли ворочать рычагом фантазий. Техпроцесс требует уважения.
«Сам один попаданец ничего не сварит — пупок развяжется.
Это вам не здесь мысли ворочать рычагом фантазий. Техпроцесс требует уважения.» полностью согласен, а кто нибудь сам пробовал стекло сварить? Просто интересует вообще получится что либо или нет.
Из современных чистых материалов никаких проблем в тигле нет проблем, но если свой песок то стекло скорее всего зеленым выйдет как советская стеклотара, цвет придает оксид железа который содержится даже в самых чистых песках. убрать можно магнитным сепаратором.
Если варить из «подножного» материала и с очисткой «на коленке» — то в лучшем случае получается мутный комок спеченной стекловидной массы. Оттенки широко варьируются от плавки к плавке и не повторяются.
Самая серьезная проблема — это окисление олова, поэтому газовое пространство задувают не просто азотом, а смесью с водородом. Иначе поверхность олова покрывается окислами, и накакой гладкой поверхности не получится. Окислы олова растворяются в расплавленном стекле, делая его мутным и неоднородным по составу со всеми вытекающими последствиями
Самый старый способ производства листового стекла (если не считать литое стекло времен Древнего Рима) — ручное выдувание стеклянного цилиндра с последующим разрезанием вдоль и развертыванием в горячем виде с помощью щипцов и деревянных дощечек. Таким споcобом получались небольшие пластины размером не более нескольких десятков сантиметров, с очень несовершенной поверхностью. Поэтому, после появления «лунного стекла» производство стекла разворачиванием из цилиндра практически прекратили. Но в конце XVIII-начале XIX вв этот метод сильно усовершенствовали, выдувая цилиндр (холяву) очень больших размеров, до 2 м в длину, что позволило получать очень большие листы стекла. Выдувание такого большого объема, сильно превышающего возможности человеческих легких, было в значительной мере заменено вращением и раскачиванием холявы. После охлаждения оба конца цилинда отрезались, и цилиндр также разрезался вдоль, после чего помещался в специальную печь с гладким подом, где стекло размягчалось и расправлялось деревянным бруском. Этот метод оставался основным на протяжении всего XIX столетия, но требовал большой квалификации работников. В начале XX в Любберсу удалось механизировать стадию получения стеклянного цилиндра. Для этого порция стекла выливалась в предварительно нагретую круглую неглубокую ванночку, и на поверхность укладывалась специально приготовленная полусферическая затравка, поднимая которую вытягивали цилиндр диаметром 60-70 см и длиной до 10-12 метров, который после остывания разрезали на куски и разворачивали в лист обычным способом. Ключевой фактор, обеспечивающий равномерность вытягиваемого цилиндра — скорость вытягивания и давление подаваемого внутрь воздуха, которое должно быть около 0.03 атм.
https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Lubbers_Patent_No._702013_from_1902.JPG
В промежутке 1905-1920 годов метод Любберса применялся весьма широко, пока не был вытеснен методами прямого вытягивания листового стекла. Вероятно, этот метод вполне может быть взят на вооружение попаданцем, так как позволяет значительно повысить производство стекла и при этом технически много проще непрерывных методов.
Способ изготовления листового стекла за счет центробежной силы, так называемоого «crown glass» (в русскоязычном варианте — «лунное стекло’), появился около XV в в Нормандии. По сравнению со стеклом, развернутым из цилиндра, такое стекло имело гораздо лучшее качество, поскольку поверхность сохраняла огневую полировку, а само стекло можно было сделать тонким и равномерным по толщине (что особенно важным было в Англии, где налоги на стекло определяли исходя из веса, а не площади). Однако таким способом было сложно сделать большие куски стекла, так как максимальный диаметр диска, с которым удавалось работать, не превышал 1.3-1.5 м.
Хорошо метод производства такого стекла изображен в Энциклопедии Дидро
https://quod.lib.umich.edu/cgi/t/text/text-idx?c=did;cc=did;rgn=main;view=text;idno=did2222.0001.644
Куски же из центра, с неравномерной толщиной и следом от места крепления железного прута, вроде изображенных на картинке к статье, это лишь отход от производства, который продавали по сильно сниженной цене.
Этот метод в XIX в был вытеснен усовершенствованным холявным методом, но вплоть до середины XX в, когда уже производство листового стекла было полность механизированно, «crown glass» продолжали производить, когда нужно было очень тонкое стекло, например, для покровных стекол для микроскопии.