Lasin valmistus on hyvin vanha prosessi, ja arkeologiset todisteet lasinvalmistuksesta ovat peräisin ennen vuotta 2500 eaa. Kun lasista valmistettiin harvinaista ja arvostettua taidetta, siitä on tullut yleinen teollisuus. Lasituotteita käytetään kaupallisesti ja kotona astioina, eristeinä, lujitekuiduina, linssinä ja koristeena. Vaikka niiden valmistuksessa käytetyt materiaalit voivat vaihdella, lasin valmistusprosessi on sama ja se on kuvattu alla.
Askeleet
Menetelmä 1/2: Uunin tai uunin käyttö
Vaihe 1. Hanki silikahiekkaa
Kvartsihiekkaa kutsutaan myös kvartsihiekkaksi, ja se on lasin valmistuksen ensisijainen ainesosa. Kirkkaille lasikappaleille etsitään lasia, jossa ei ole rautaa, koska rauta saa lasin näyttämään vihertävältä.
- Käytä kasvonaamaria, jos käsittelet erittäin hienorakeista piidioksidihiekkaa. Hengitettynä se voi ärsyttää kurkkua ja keuhkoja.
- Piidioksidia on saatavana verkkokaupoista. Se on melko halpaa - pienet määrät eivät saisi maksaa yli 20 dollaria. Jos haluat toimia teollisessa mittakaavassa, erikoisliikkeet voivat tarjota kilpailukykyisiä hintoja suurista tilauksista - joskus alle 100 dollaria tonnilta.
- Jos hiekkaa ei voida löytää riittävästi rauta -epäpuhtauksista, niiden sävytysvaikutusta voidaan torjua lisäämällä pieniä määriä mangaanidioksidia. Tai jos haluat vihertävän lasin, jätä silitysrauta sisään!
Vaihe 2. Lisää hiekkaan natriumkarbonaattia ja kalsiumoksidia
Natriumkarbonaatti (yleisesti kutsutaan pesusoodaksi) alentaa lasin valmistamiseen tarvittavaa lämpötilaa kaupallisesti. Se kuitenkin sallii veden kulkea lasin läpi, joten kalsiumoksidia tai kalkkia lisätään tämän ominaisuuden kumoamiseksi. Myös magnesium- ja/tai alumiinioksidia voidaan lisätä lasin kestävyyden parantamiseksi. Yleensä nämä lisäaineet vievät enintään 26-30 prosenttia lasiseoksesta.
Vaihe 3. Lisää muita kemikaaleja lasin käyttötarkoituksen mukaan
Yleisin koristelasin lisäys on lyijyoksidi, joka tuo kimallusta kristallilasiesineisiin sekä pehmentää leikkaamista ja laskee sulamispistettä. Silmälasilinssit voivat sisältää lantaanioksidia sen taitekykyominaisuuksien vuoksi, kun taas rauta auttaa lasia absorboimaan lämpöä.
Lyijykide voi sisältää jopa 33 prosenttia lyijyoksidia; Kuitenkin mitä enemmän lyijyoksidia, sitä enemmän taitoa tarvitaan sulan lasin muotoiluun, joten monet lyijykidevalmistajat valitsevat vähemmän lyijypitoisuutta
Vaihe 4. Lisää kemikaaleja saadaksesi halutun värin lasiin, jos sellaisia on
Kuten edellä todettiin, kvartsihiekan rauta -epäpuhtaudet saavat siitä tehdyn lasin vihertäväksi, joten rautaoksidia lisätään vihertävän sävyn lisäämiseksi, samoin kuparioksidi. Rikkiyhdisteet tuottavat kellertävän, keltaisen, ruskehtavan tai jopa mustan sävyn riippuen siitä, kuinka paljon hiiltä tai rautaa seokseen lisätään.
Vaihe 5. Aseta seos hyvään lämmönkestävään upokkaaseen tai pidikkeeseen
Säiliön pitäisi kestää uunin erittäin korkeita lämpötiloja - lisäaineistasi riippuen lasiseos voi sulaa 1, 500 ja 2, 500 celsiusasteen välillä. Säiliöön on myös helppo tarttua metallikoukkuilla ja -sauvoilla.
Vaihe 6. Sulata seos nesteeksi
Kaupallisessa piidioksidilasissa tämä tehdään kaasulämmitteisessä uunissa, kun taas erikoislasit voidaan valmistaa sähköisellä sulattajalla, kattilauunilla tai uunilla.
Kvartsihiekasta ilman lisäaineita tulee lasia lämpötilassa 2,300 celsiusastetta (4,172 astetta Fahrenheit). Natriumkarbonaatin (soodan) lisääminen laskee lasin valmistamiseen tarvittavan lämpötilan 1 500 celsiusasteeseen (2 732 astetta Fahrenheit)
Vaihe 7. Homogenisoi ja poista kuplat sulasta lasista
Tämä tarkoittaa seoksen sekoittamista tasaiseksi paksuudeksi ja kemikaalien, kuten natriumsulfaatin, natriumkloridin tai antimonioksidin, lisäämistä.
Vaihe 8. Muotoile sulatettu lasi
Lasin muotoilu voidaan tehdä yhdellä useista tavoista:
- Sula lasi voidaan kaataa muottiin ja antaa jäähtyä. Tätä menetelmää käyttivät egyptiläiset, ja se kertoo myös kuinka monta linssiä nykyään luodaan.
- Onton putken päähän voidaan kerätä suuri määrä sulaa lasia, joka sitten puhalletaan putkea käännettäessä. Lasin muotoilee putkeen tuleva ilma, painovoima vetämällä sulaa lasia ja kaikki työkalut, joita lasinpuhallin käyttää sulan lasin työstämiseen.
- Sulalasi voidaan kaataa sulatetun tinan hauteeseen ja puhaltaa paineistetulla typellä sen muotoiluun ja kiillottamiseen. Tällä menetelmällä valmistettua lasia kutsutaan float -lasiksi, ja näin lasilaseja on valmistettu 1950 -luvulta lähtien.
Vaihe 9. Jäähdytä lasi hitaasti uunissa
Tätä prosessia kutsutaan hehkutukseksi, ja se poistaa kaikki jännityspisteet, joita lasiin on voinut muodostua jäähdytyksen aikana. Lasi, jota ei ole hehkutettu, on huomattavasti heikompi. Kun tämä prosessi on valmis, lasi voidaan sitten päällystää, laminoida tai muuten käsitellä sen lujuuden ja kestävyyden parantamiseksi.
- Hehkutuksen tarkka lämpötila voi vaihdella lasin tarkan koostumuksen mukaan aina 750 asteesta 1000 asteeseen. Myös lasin jäähtymisnopeus voi muuttua - yleensä suurempien lasipalojen täytyy jäähtyä hitaammin kuin pienempien lasien. Tutki oikeat hehkutusmenetelmät ennen aloittamista.
- Tähän liittyvä prosessi on karkaisu, jossa muotoiltu ja kiillotettu lasi asetetaan uuniin, joka on lämmitetty vähintään 600 celsiusasteeseen (1, 112 astetta Fahrenheit) ja jonka jälkeen se jäähdytetään nopeasti ("sammutetaan") korkealla paineella. Hehkutettu lasi hajoaa sirpaleiksi 6 000 kiloa neliötuumaa kohti (psi), kun taas karkaistua lasia hajoaa pieniksi paloiksi vähintään 10 000 psi ja yleensä noin 24 000 psi.
Menetelmä 2/2: Hiiligrillin käyttö
Vaihe 1. Valmista kaasu -uuni hiiligrillistä
Tämä menetelmä käyttää suuren hiilitulen tuottamaa lämpöä piidioksidihiekan sulattamiseen lasiksi. Käytetyt materiaalit ovat suhteellisen halpoja ja yleisiä - teoreettisesti tarvitset vain lyhyen matkan rautakauppaan ollaksesi valmis tekemään itse lasisi. Käytä suurta hiiligrilliä - vakiokokoiset "kupolimallit" toimivat hyvin. Käytä paksuinta ja kestävintä grilliä. Useimpien hiiligrillien pohjassa on tuuletusaukko - avaa tämä tuuletusaukko.
- Jopa tällä menetelmällä saavutetuissa erittäin kuumissa lämpötiloissa voi olla vaikeaa sulata piidioksidihiekkaa grillissä. Lisää pieni määrä (noin 1/3 - 1/4 hiekan tilavuudesta) pyykkisoodaa, kalkkia ja/tai booraksia hiekkaan ennen kuin aloitat. Nämä lisäaineet alentavat hiekan sulamislämpötilaa.
- Jos aiot puhaltaa lasisi, pidä pitkä, ontto metalliputki käsillä. Jos aiot kaataa sen muottiin, valmista muotti etukäteen. Haluat muotin, joka ei pala tai sulaa sulan lasin kuumuudesta - grafiitti toimii hyvin.
Vaihe 2. Tiedä tämän menetelmän vaarat
Tämä menetelmä työntää tavanomaisen grillin tavanomaisten lämpötilarajojensa yli - niin kuumaksi, että on jopa mahdollista sulattaa grilli itse. Tämä menetelmä voi aiheuttaa vakava vamma tai kuolema jos sitä yritetään holtittomasti. Etene varovaisesti. Pidä käsillä suuri määrä likaa tai hiekkaa tai korkeisiin lämpötiloihin soveltuva sammutin sammuttaaksesi tulen tarvittaessa.
Vaihe 3. Suorita kaikki mahdolliset varotoimet suojataksesi itsesi ja omaisuutesi korkealta kuumuudelta
Kokeile tätä menetelmää likaisella tai hiekkaisella pinnalla ulkona runsaasti tilaa. Jos tämä tehdään paljaalla betonipinnalla, joka ei ole hiekan tai lian peitossa, betoni voi räjähtää räjähtävästi, jos sen päälle pudotetaan kuumaa sulaa lasia. Älä käytä korvaamattomia laitteita. Seiso selkeästi grillistä, kun lämmität lasia. Sinun tulee myös käyttää mahdollisimman paljon suojavaatteita, mukaan lukien:
- Raskaat uunin käsineet tai käsineet
- Hitsaajan naamio
- Raskas esiliina
- Kuumuutta kestävät vaatteet
Vaihe 4. Hanki myymäläimuri, jossa on pitkä letkuliitin
Käytä teippiä tai muuta menetelmää, käännä letku niin, että se puhaltaa suoraan alareunaan koskematta grillin runkoon. Voit kiinnittää letkun johonkin grillin jaloista tai pyöristä. Pidä pääimuri mahdollisimman kaukana grillistä.
- Varmista, että letku on tukevasti kiinni eikä liiku - jos se irtoaa lasin valmistuksen aikana, sinun pitäisi ei lähesty grilliä, jos se on erittäin kuuma.
- Käynnistä imuri ja testaa letkuasi. Tarkka letku puhaltaa suoraan tuuletusaukkoon.
Vaihe 5. Vuoraa grillisi sisäpuoli hiilellä
Käytä enemmän puuhiiltä kuin lihan grillaamiseen. Onnistuneita tuloksia on saavutettu täyttämällä grilli lähes ääriään myöten. Aseta valurautainen kattila tai upokas, joka sisältää hiekkasi, grillin keskelle hiilen ympäröimänä.
Lehtipuu (tai "paksu") puuhiili palaa kuumemmin ja nopeammin kuin brikettihiili, mikä tekee siitä paremman valinnan, jos sitä on saatavilla
Vaihe 6. Sytytä puuhiili
Tutustu hiilen pakkaukseen tietääksesi, voidaanko puuhiili sytyttää suoraan vai tarvitseeko se kevyempää nestettä. Anna liekkien levitä tasaisesti.
Vaihe 7. Odota, että puuhiili kuumenee
Kun hiilet ovat harmahtavia ja hehkuvat oranssina, he ovat valmiita. Sinun pitäisi pystyä tuntemaan lämpö, joka johtuu yksinkertaisesti seisomisesta grillin lähellä.
Vaihe 8. Kytke myymälän tyhjennys päälle ja tuo ilmaa puuhiileen
Pohjalta ilmalla syötetty puuhiili voi palaa erittäin kuumana (jopa 2 000 Fahrenheit -astetta.) Varo - saattaa esiintyä suuria liekkejä.
Jos et vieläkään pysty saavuttamaan riittävän korkeita lämpötiloja, kokeile vaihtaa kansi ja tuoda ilmaa tuuletusaukon läpi
Vaihe 9. Kun lasi on sulanut, poista ja muotoile se erittäin varovasti metallityökaluilla
Grillimenetelmän alhaisen lämpötilan vuoksi sula lasi voi olla jäykempi ja vaikeampi työstää kuin uunin lasi. Muotoile se putkella, muotilla tai muilla työkaluilla normaalisti.
Vinkkejä
- Joitakin rantahiekkoja voidaan käyttää puhtaan piidioksidihiekan sijasta, vaikka saatu lasi voi olla läpinäkymätöntä, värjäytynyttä tai huonolaatuisempaa. Käytä valkoisinta, hienointa ja tasaisinta hiekkaa.
- Jos hiekka tai lisäaineet ovat karkeita, jauhaa ne laastilla ja survin tai mekaanisella hiomakoneella. Hienojakoisemmat hiukkaset sulavat nopeammin.
-
Jauhetut vanhan lasin palaset voidaan lisätä hiekkaan ennen sulamista, jotta se voidaan kierrättää uuteen lasiin. Vanha lasi tai "lasimurska" on ensin tarkistettava epäpuhtauksien varalta, jotka heikentäisivät uutta lasia - etsi kuplia.
Käytä jauhatessasi lasia jauhatessasi kasvonaamaria estääksesi vahingossa tapahtuvan hengittämisen
- Sulata tai leikkaa pieniä paloja, tankoja tai säikeitä korkean lämpötilan puhalluspolttimella.
Varoitukset
- Aina ole varovainen korkean lämmön lähteiden lähellä. Älä koskaan yritä tehdä lasia lasten tai lemmikkien ympärille.
-
Erittäin kuumien tulipalojen sammuttaminen vedellä voi pahentaa niitä. Esimerkiksi 2000 ° C: ssa palava tuli on riittävän kuuma jakamaan vettä (H2O) sen vety- ja happiatomeihin, jolloin syntyy valtava määrä lämpöenergiaa. Erittäin kuumissa tulipaloissa on parasta pitää suuri ämpäri likaa tai hiekkaa käsillä.
Luokan D sammuttimet sisältävät natriumkloridia (ruokasuolaa) ja niitä käytetään metallipalojen tukahduttamiseen
