Å lage glass er en veldig gammel prosess, med arkeologiske bevis på glassfremstilling fra 2500 f. Kr. En gang en sjelden og verdsatt kunst, har glassproduksjon blitt en vanlig industri. Glassprodukter brukes kommersielt og i hjemmet som beholdere, isolatorer, armeringsfiber, linser og dekorativ kunst. Selv om materialene som brukes til å lage dem kan variere, er den generelle prosessen for hvordan du lager glass den samme og er beskrevet nedenfor.
Trinn
Metode 1 av 2: Bruke en ovn eller ovn
Trinn 1. Skaff silikasand
Også kalt kvartssand, silisiumsand er den viktigste ingrediensen i å lage glass. Glass uten jernforurensninger søkes etter klare glassstykker, ettersom jernet vil føre til at glasset ser grønnaktig ut når det er tilstede.
- Bruk ansiktsmaske hvis du håndterer ekstremt finkornet silisiumsand. Ved innånding kan det irritere halsen og lungene.
- Kiselsand er tilgjengelig fra nettbutikker. Det er ganske billig - små mengder bør ikke koste mer enn 20 dollar. Hvis du vil operere i industriell skala, kan spesialforhandlere tilby konkurransedyktige priser på store bestillinger - noen ganger lavere enn $ 100 per tonn.
- Hvis det ikke er mulig å finne sand tilstrekkelig fri for jernforurensninger, kan deres fargingseffekt motvirkes ved å tilsette små mengder mangandioksid. Eller, hvis du vil ha grønnaktig glass, la jernet stå i!
Trinn 2. Tilsett natriumkarbonat og kalsiumoksyd i sanden
Natriumkarbonat (ofte kalt vaskesoda) senker temperaturen som er nødvendig for å lage glass kommersielt. Imidlertid tillater det vann å passere gjennom glasset, så kalsiumoksyd eller kalk tilsettes for å negere denne egenskapen. Oksider av magnesium og/eller aluminium kan også tilsettes for å gjøre glasset mer holdbart. Vanligvis tar disse tilsetningsstoffene ikke mer enn 26 til 30 prosent av glassblandingen.
Trinn 3. Tilsett andre kjemikalier, avhengig av glassets tiltenkte formål
Det vanligste tilsetningen for dekorativt glass er blyoksid, som gir gnisten i krystallglass, så vel som mykheten for å gjøre det lettere å kutte og senker smeltepunktet. Brilleglass kan inneholde lantanoksid på grunn av dets brytningsegenskaper, mens jern hjelper glasset til å absorbere varme.
Blykrystall kan inneholde opptil 33 prosent blyoksid; Men jo mer blyoksid, jo mer ferdighet kreves for å forme det smeltede glasset, så mange blykrystallprodusenter velger mindre blyinnhold
Trinn 4. Tilsett kjemikalier for å produsere ønsket farge i glasset, hvis noen
Som nevnt ovenfor får jernforurensninger i kvartssand glass som er laget med det til å virke grønnaktig, så jernoksid tilsettes for å øke den grønnaktige fargen, i likhet med kobberoksid. Svovelforbindelser produserer en gulaktig, gul, brunaktig eller til og med svartaktig fargetone, avhengig av hvor mye karbon eller jern som også tilsettes blandingen.
Trinn 5. Legg blandingen i en god varmebestandig digel eller holder
Beholderen skal kunne tåle de ekstremt høye temperaturene i ovnen - avhengig av tilsetningsstoffene kan glassblandingen smelte ved et temperaturområde mellom 1, 500 og 2, 500 grader Celsius. Beholderen din bør også lett gripes med metallkroker og stolper.
Trinn 6. Smelt blandingen til en væske
For kommersielt silikaglass gjøres dette i en gassfyrt ovn, mens spesialglass kan lages ved hjelp av en elektrisk smelter, gryteovn eller ovn.
Kvartsand uten tilsetningsstoffer blir glass ved en temperatur på 2, 300 grader Celsius (4, 172 grader Fahrenheit). Tilsetning av natriumkarbonat (brus) reduserer temperaturen som trengs for å lage glass til 1 500 grader Celsius (2, 732 grader Fahrenheit)
Trinn 7. Homogeniser og fjern bobler fra det smeltede glasset
Dette betyr å røre blandingen til en jevn tykkelse og tilsette kjemikalier som natriumsulfat, natriumklorid eller antimonoksid.
Trinn 8. Form det smeltede glasset
Forming av glasset kan gjøres på en av flere måter:
- Det smeltede glasset kan helles i en form og la avkjøle. Denne metoden ble brukt av egypterne, og det er også hvor mange linser som er laget i dag.
- En stor mengde smeltet glass kan samles på enden av et hul rør, som deretter blåses inn mens røret vendes. Glasset formes av at luften kommer inn i røret, tyngdekraften trekker i det smeltede glasset og hvilke verktøy glassblåseren bruker for å bearbeide det smeltede glasset.
- Det smeltede glasset kan helles i et bad av smeltet tinn for støtte og sprenges med nitrogen under trykk for å forme og polere det. Glass laget med denne metoden kalles float glass, og det er hvordan glassruter har blitt laget siden 1950 -tallet.
Trinn 9. Avkjøl glasset sakte i en ovn
Denne prosessen kalles annealing, og den fjerner eventuelle spenningspunkter som kan ha dannet seg i glasset under avkjøling. Glass som ikke er glødet er vesentlig svakere. Når denne prosessen er fullført, kan glasset deretter belegges, lamineres eller på annen måte behandles for å forbedre dets styrke og holdbarhet.
- Den nøyaktige temperaturen for gløding kan variere basert på glassets presise sammensetning fra så lavt som 750 grader Fahrenheit til så høyt som 1000 grader Fahrenheit. Hastigheten glasset må avkjøles kan også endre seg - generelt må større glassstykker avkjøles saktere enn mindre biter. Undersøk riktige glødemetoder før du begynner.
- En beslektet prosess er herding, der formet og polert glass plasseres i en ovn oppvarmet til minst 600 grader Celsius (1, 112 grader Fahrenheit) og deretter hurtigavkjølt ("slukket") med luftblåser ved høyt trykk. Glødet glass brytes i skår med 6 000 pund per kvadrattomme (psi), mens herdet glass brytes i små biter på ikke mindre enn 10 000 psi og vanligvis på rundt 24 000 psi.
Metode 2 av 2: Bruke en kullgrill
Trinn 1. Forbered en provisorisk ovn fra en kullgrill
Denne metoden bruker varmen som genereres av en stor kullbrann for å smelte silisiumsand til glass. Materialene som brukes er relativt billige og vanlige - teoretisk sett er alt du trenger en kort tur til jernvarehandelen for å være klar til å lage ditt eget glass. Bruk en stor kullgrill - standard "dome" -modeller fungerer godt. Bruk den tykkeste, sterkeste grillen som er tilgjengelig. De fleste kullgriller vil ha en ventil på bunnen - åpne denne ventilen.
- Selv ved ekstremt varme temperaturer som oppnås med denne metoden, kan det være vanskelig å smelte silisiumsand i en grill. Tilsett en liten mengde (ca. 1/3 til 1/4 av sandvolumet ditt) vaskebrus, kalk og/eller boraks til sanden din før du begynner. Disse tilsetningsstoffene senker sandens smeltetemperatur.
- Hvis du skal blåse i glasset, må du ha et langt, hult metallrør tilgjengelig. Hvis du skal helle den i en form, må du forberede formen på forhånd. Du vil ha en form som ikke brenner eller smelter av varmen i smeltet glass - grafitt fungerer bra.
Trinn 2. Kjenn farene ved denne metoden
Denne metoden vil presse en konvensjonell grill forbi sine normale temperaturgrenser - så varm at det til og med er mulig å smelte selve grillen. Denne metoden kan forårsake alvorlig skade eller død hvis det er forsøkt hensynsløst. Fortsett forsiktig. Ha en stor mengde smuss eller sand eller et brannslukningsapparat som er vurdert for høye temperaturer tilgjengelig for å kvele brannen om nødvendig.
Trinn 3. Ta alle mulige forholdsregler for å beskytte deg selv og eiendommen din mot høy varme
Prøv denne metoden på en skitten eller sandaktig overflate utendørs med god plass. Hvis du utfører dette på en ren betongoverflate som ikke er dekket av sand eller smuss, kan det føre til at betongen eksploderer eksplosivt hvis varmt smeltet glass faller ned på den. Ikke bruk noe uerstattelig utstyr. Hold avstand av grillen mens du varmer opp glasset. Du bør også bruke så mye verneklær som mulig, inkludert:
- Kraftige ovnshansker eller votter
- En sveisermaske
- Et kraftig forkle
- Varmebestandig klær
Trinn 4. Få et butikkvakuum med et langt slangefeste
Bruk gaffatape eller en annen metode, vinkelen på slangen slik at den blåser direkte inn i bunnventilen uten å berøre grillens hoveddel. Det kan være lurt å feste slangen til et av grillens ben eller hjul. Hold hovedvakuumenheten så langt unna grillen som mulig.
- Sørg for at slangen er sikker og ikke beveger seg - hvis den løsner mens du lager glasset ditt, bør du gjøre det ikke nærme deg grillen hvis den er ekstremt varm.
- Slå på vakuumet for å teste slangeposisjonen. En nøyaktig slange blåser direkte inn i ventilen.
Trinn 5. Bekled grillens innside med kull
Bruk mer kull enn du ville grille kjøtt. Vellykkede resultater er oppnådd ved å fylle grillen nesten til randen. Plasser en støpejernsgryte eller digel som inneholder sanden din i midten av grillen, omgitt av kull.
Hardved (eller "klump") trekull brenner varmere og raskere enn brikettkull, noe som gjør det til et bedre valg hvis det er tilgjengelig
Trinn 6. Tenn kullet
Ta kontakt med kullets emballasje for å vite om kullet ditt kan tennes direkte eller om det krever tennvæske. La flammene spre seg jevnt.
Trinn 7. Vent til kullet blir varmt
Når kullene er grålige og gir en oransje glød, er de klare. Du bør kunne kjenne varmen ved å stå i nærheten av grillen.
Trinn 8. Slå på butikkvakuumet for å introdusere luft til kullet
Kull som mates med luft fra bunnen kan brenne ekstremt varmt (opptil 2 000 grader Fahrenheit.) Vær forsiktig - store flammer kan oppstå.
Hvis du fremdeles ikke klarer å nå høye nok temperaturer, kan du eksperimentere med å bytte lokket mens du introduserer luft gjennom ventilen
Trinn 9. Når glasset er smeltet, må du bruke metallredskaper forsiktig for å fjerne og forme det
På grunn av den lave temperaturen på grillmetoden kan det smeltede glasset være stivere og vanskeligere å bearbeide enn glass fra en ovn. Form den med et rør, form eller andre verktøy som du vanligvis ville gjort.
Tips
- Noen strandsand kan brukes i stedet for ren silikasand, selv om det resulterende glasset kan være ugjennomsiktig, misfarget eller av mindre kvalitet. Bruk den hviteste, fineste, mest ensartede sanden som er tilgjengelig.
- Hvis sanden eller tilsetningsstoffene er grovkornet, pulveriser du dem med en morter og støter eller en mekanisk kvern. Finkornede partikler smelter raskere.
-
Malte biter av gammelt glass kan tilsettes sand før det smelter for å resirkulere det til nytt glass. Det gamle glasset, eller "cullet", må først kontrolleres for urenheter som ville svekke det nye glasset som er laget med det - se etter bobler.
Ved sliping av glass, bruk en ansiktsmaske for å forhindre utilsiktet innånding
- Bruk en høytemperatur blåsebrenner for å smelte eller kutte små biter, stenger eller tråder.
Advarsler
- Bestandig Vær forsiktig rundt varmekilder. Prøv aldri å lage glass rundt barn eller kjæledyr.
-
Slukking av ekstremt varme branner med vann kan gjøre dem verre. For eksempel er en brann som brenner ved 2 000 grader Celsius varm nok til å dele vann (H2O) inn i komponenten hydrogen og oksygenatomer, og frigjøre en enorm mengde varmeenergi. Ved veldig varme branner er det best å ha en stor bøtte med skitt eller sand for hånden.
Brannslukkere i klasse D inneholder natriumklorid (bordsalt) og brukes til å kvele metallbranner
