Fremstilling af glas er en meget gammel proces, med arkæologiske beviser for glasfremstilling fra 2500 f. Kr. Engang en sjælden og værdsat kunst er fremstilling af glas blevet en almindelig industri. Glasprodukter bruges kommercielt og i hjemmet som beholdere, isolatorer, armeringsfiber, linser og dekorativ kunst. Selvom de materialer, der bruges til fremstilling af dem, kan variere, er den generelle proces for fremstilling af glas den samme og er beskrevet nedenfor.
Trin
Metode 1 af 2: Brug af en ovn eller ovn
Trin 1. Få silicasand
Også kaldet kvartssand, silica sand er den primære ingrediens i fremstilling af glas. Glas uden jernforureninger søges til klare glasstykker, da jernet får glasset til at se grønt ud, når det er til stede.
- Bær ansigtsmaske, hvis du håndterer ekstremt finkornet silicasand. Ved indånding kan det irritere halsen og lungerne.
- Kiselsand er tilgængeligt hos onlineforhandlere. Det er ret billigt - små mængder bør ikke koste mere end 20 dollars. Hvis du vil operere i industriel skala, kan specialforhandlere tilbyde konkurrencedygtige priser på store ordrer - nogle gange lavere end $ 100 pr. Ton.
- Hvis det ikke er muligt at finde sand tilstrækkeligt fri for jernforureninger, kan deres farvningseffekt modvirkes ved tilsætning af små mængder mangandioxid. Eller hvis du vil have grønligt glas, skal du lade jernet stå i!
Trin 2. Tilsæt natriumcarbonat og calciumoxid til sandet
Natriumcarbonat (almindeligvis kaldet vaskesoda) sænker den nødvendige temperatur for at fremstille glas kommercielt. Det tillader imidlertid vand at passere gennem glasset, så calciumoxid eller kalk tilsættes for at negere denne egenskab. Oxider af magnesium og/eller aluminium kan også tilsættes for at gøre glasset mere holdbart. Generelt fylder disse tilsætningsstoffer ikke mere end 26 til 30 procent af glasblandingen.
Trin 3. Tilsæt andre kemikalier afhængigt af glassets tilsigtede formål
Den mest almindelige tilføjelse til dekorativt glas er blyoxid, som giver gnisten i krystalglasvarer samt blødheden for at gøre det lettere at skære og også sænker smeltepunktet. Brilleglas kan indeholde lanthanoxid på grund af dets brydningsegenskaber, mens jern hjælper glas med at absorbere varme.
Blykrystal kan indeholde op til 33 procent blyoxid; Men jo mere blyoxid, jo mere færdighed er nødvendig for at forme det smeltede glas, så mange blykrystalfremstillere vælger mindre blyindhold
Trin 4. Tilsæt kemikalier for at producere en ønsket farve i glasset, hvis der er nogen
Som nævnt ovenfor får jernforureninger i kvartssand glas fremstillet med det til at se grønt ud, så jernoxid tilsættes for at øge den grønlige farvetone, ligesom kobberoxid. Svovlforbindelser producerer en gullig, ravfarvet, brunlig eller endda sortlig farvetone, afhængigt af hvor meget kulstof eller jern der også tilsættes til blandingen.
Trin 5. Læg blandingen i en god varmebestandig digel eller holder
Beholderen skal kunne modstå de ekstremt høje temperaturer i ovnen - afhængigt af dine tilsætningsstoffer kan din glasblanding smelte ved et temperaturinterval mellem 1, 500 og 2, 500 grader Celsius. Din beholder skal også let kunne forstås med metalkroge og stænger.
Trin 6. Smelt blandingen til en væske
For kommercielt silicaglas gøres dette i en gasfyret ovn, mens specialglas kan fremstilles ved hjælp af en elektrisk smelter, grydeovn eller ovn.
Kvartsand uden tilsætningsstoffer bliver til glas ved en temperatur på 2, 300 grader Celsius (4, 172 grader Fahrenheit). Tilsætning af natriumcarbonat (sodavand) reducerer den nødvendige temperatur for at lave glas til 1, 500 grader Celsius (2, 732 grader Fahrenheit)
Trin 7. Homogeniser og fjern bobler fra det smeltede glas
Dette betyder, at blandingen omrøres til en ensartet tykkelse og tilsætning af kemikalier, såsom natriumsulfat, natriumchlorid eller antimonoxid.
Trin 8. Form det smeltede glas
Formning af glasset kan udføres på en af flere måder:
- Det smeltede glas kan hældes i en form og lade afkøle. Denne metode blev brugt af egypterne, og det er også, hvor mange linser der er skabt i dag.
- En stor mængde smeltet glas kan samles i enden af et hul rør, som derefter blæses ind, mens røret drejes. Glasset er formet af luften, der kommer ind i røret, tyngdekraften trækker i det smeltede glas og hvilke værktøjer glasblæseren bruger til at bearbejde det smeltede glas.
- Det smeltede glas kan hældes i et bad af smeltet tin til støtte og sprænges med nitrogen under tryk for at forme og polere det. Glas fremstillet ved denne metode kaldes floatglas, og det er sådan, glasruder er blevet lavet siden 1950'erne.
Trin 9. Afkøl langsomt glasset i en ovn
Denne proces kaldes annealing, og den fjerner eventuelle spændingspunkter, der måtte have dannet sig i glasset under afkøling. Glas, der ikke er blevet glødet, er betydeligt svagere. Når denne proces er afsluttet, kan glasset derefter coates, lamineres eller på anden måde behandles for at forbedre dets styrke og holdbarhed.
- Den præcise temperatur for glødning kan variere baseret på glassets præcise sammensætning fra så lavt som 750 grader Fahrenheit til så højt som 1000 grader Fahrenheit. Den hastighed, hvormed glasset skal afkøle, kan også ændre sig - generelt skal større glasstykker køle langsommere end mindre stykker. Undersøg korrekte glødemetoder, før du begynder.
- En beslægtet proces er hærdning, hvor formet og poleret glas anbringes i en ovn, der er opvarmet til mindst 600 grader Celsius (1, 112 grader Fahrenheit) og derefter hurtigt afkølet ("slukket") med luftblæsning ved højt tryk. Glødet glas brydes i skår ved 6.000 pund pr. Tomme (psi), mens hærdet glas brydes i små stykker på ikke mindre end 10.000 psi og normalt ved omkring 24.000 psi.
Metode 2 af 2: Brug af en kulgrill
Trin 1. Forbered en provisorisk ovn fra en kulgrill
Denne metode anvender den varme, der genereres af en stor kulbrand, til at smelte silicasand til glas. De anvendte materialer er relativt billige og almindelige - teoretisk set er alt, hvad du behøver, en kort tur til isenkræmmeren for at være klar til at lave dit eget glas. Brug en stor kulgrill - standard "dome" -modeller i standardstørrelse fungerer godt. Brug den tykkeste, mest robuste grill, der findes. De fleste kulgrill har en udluftning i bunden - åbn denne udluftning.
- Selv ved de ekstremt varme temperaturer, der opnås ved denne metode, kan det være svært at smelte silicasand i en grill. Tilsæt en lille mængde (ca. 1/3 til 1/4 af dit sandmængde) tøjvask, kalk og/eller borax til dit sand, før du begynder. Disse tilsætningsstoffer sænker sandets smeltetemperatur.
- Hvis du vil blæse i dit glas, skal du have et langt, hult metalrør til rådighed. Hvis du vil hælde den i en form, skal du forberede din form på forhånd. Du vil have en form, der ikke brænder eller smelter af varmen i smeltet glas - grafit fungerer godt.
Trin 2. Kend farerne ved denne metode
Denne metode skubber en konventionel grill forbi sine normale temperaturgrænser - så varm, at det endda er muligt at smelte selve grillen. Denne metode kan forårsage alvorlig skade eller død hvis det er forsøgt hensynsløst. Fortsæt med forsigtighed. Hav en stor mængde snavs eller sand eller en ildslukker vurderet til høje temperaturer ved hånden for at kvæle ilden, hvis det er nødvendigt.
Trin 3. Tag alle mulige forholdsregler for at beskytte dig selv og din ejendom mod høj varme
Prøv denne metode på en beskidt eller sandet overflade udendørs med masser af plads. Hvis du udfører dette på en bar betonoverflade, der ikke er dækket af sand eller snavs, kan betonen eksplodere eksplosivt, hvis der falder varmt smeltet glas på den. Brug ikke noget uerstatteligt udstyr. Stå klar af grillen, mens du opvarmer glasset. Du bør også bære så meget beskyttelsesbeklædning som muligt, herunder:
- Kraftige ovnhandsker eller luffer
- En svejsermaske
- Et kraftigt forklæde
- Varmebestandigt tøj
Trin 4. Få en butiksstøvsuger med et langt slangetilbehør
Brug gaffatape eller en anden metode til at vinkle dens slange, så den blæser direkte ind i bundventilen uden at røre grillens hoveddel. Det kan være en god idé at fastgøre slangen til et af grillens ben eller hjul. Hold hovedstøvsugeren så langt væk fra grillen som muligt.
- Sørg for, at slangen er sikker og ikke bevæger sig - hvis den løsner, mens du laver dit glas, bør du ikke nærme dig grillen, hvis den er ekstremt varm.
- Tænd for vakuumet for at teste din slangepositionering. En nøjagtig slange blæser direkte ind i udluftningen.
Trin 5. Beklæd indersiden af din grill med kul
Brug mere trækul, end du ville til grillning af kød. Succesfulde resultater er opnået ved at fylde grillen næsten til randen. Læg en støbejernsgryde eller digel med dit sand i midten af grillen, omgivet af kul.
Trækul (eller "klump") kul brænder varmere og hurtigere end brikettkul, hvilket gør det til et bedre valg, hvis det er tilgængeligt
Trin 6. Tænd kul
Se trækulens emballage for at vide, om dit trækul kan tændes direkte, eller om det kræver tændvæske. Lad flammerne sprede sig jævnt.
Trin 7. Vent på, at trækulet bliver varmt
Når kulene er grålige og udsender en orange glød, er de klar. Du skal kunne mærke varmen ved blot at stå i nærheden af grillen.
Trin 8. Slå butiksvakuum til for at indføre luft til trækulet
Trækul fodret med luft fra bunden kan brænde ekstremt varmt (op til 2.000 grader Fahrenheit.) Pas på - der kan forekomme store flamme.
Hvis du stadig ikke kan nå høje nok temperaturer, kan du eksperimentere med at udskifte låget, mens du indfører luft gennem udluftningen
Trin 9. Når dit glas er smeltet, skal du meget forsigtigt bruge metalredskaber til at fjerne og forme det
På grund af grillmetodens lave temperatur kan det smeltede glas være stivere og sværere at arbejde end glas fra en ovn. Form den med et rør, form eller andre værktøjer, som du normalt ville.
Tips
- Nogle strandsand kan bruges i stedet for rent silicasand, selvom det resulterende glas kan være uigennemsigtigt, misfarvet eller af en mindre kvalitet. Brug det hvideste, fineste, mest ensartede sand, som det er tilgængeligt.
- Hvis dit sand eller tilsætningsstoffer er groftkornede, skal du pulverisere dem med en morter og støder eller en mekanisk kværn. Finkornede partikler smelter hurtigere.
-
Grundede stykker gammelt glas kan tilsættes sand før smeltning for at genbruge det til nyt glas. Det gamle glas, eller "cullet", skal først kontrolleres for urenheder, der ville svække det nye glas, der er lavet med det - se efter bobler.
Når du sliber glas, skal du bære en ansigtsmaske for at forhindre utilsigtet indånding
- Brug en blæserbrænder til høj temperatur til at smelte eller klippe små stykker, stænger eller tråde.
Advarsler
- Altid vær forsigtig omkring kilder med høj varme. Forsøg aldrig at lave glas omkring børn eller kæledyr.
-
Slukning af ekstremt varme brande med vand kan gøre dem værre. For eksempel er en brand, der brænder ved 2.000 grader Celsius, varm nok til at dele vand (H2O) ind i dets bestanddel hydrogen og iltatomer, hvilket frigiver en enorm mængde varmeenergi. Ved meget varme brande er det bedst at have en stor spand snavs eller sand ved hånden.
Klasse D brandslukkere indeholder natriumchlorid (bordsalt) og bruges til at kvæle metalbrande
