Теплое стекло

Теплое стекло или стекло, полученное в печи, это обработка стекла — , обычно в художественных целях, путем нагревания его в печи . Используемые процессы зависят от достигнутой температуры и варьируются от плавления и осадки до литья .

«Теплое стекло» отличается от многих процессов холодной обработки стекла, таких как свинцовое стекло . «Горячее стекло», выдувание стекла или ламповая обработка — это обработка стекла прямым пламенем, например, для изготовления лабораторной посуды и изготовления бус .

Процессы

При обработке теплого стекла используются различные процессы в зависимости от рабочей температуры и времени, в течение которого стекло находится при этой температуре. стекло . становится все мягче, менее жестким и менее вязким С повышением температуры Однако стекло, обработанное в печи (в отличие от работы с лампой), реагирует медленно, и поэтому степень, в которой это влияет на стекло, зависит от времени, которое оно проводит при рабочей температуре.

Существует три основных процесса с вариациями внутри них. Широкий процесс зависит от температуры, изменение внутри него зависит от времени, а также от небольших изменений температуры. Эти процессы:

Фьюзинг , при котором стекло сохраняет свою форму, но становится липким и соседние кусочки стекла соединяются вместе.
Оседание , при котором стекло деформируется по форме, становясь гибким, но все еще сохраняя свою приблизительную твердую форму.
Литье , при котором стекло плавится, превращаясь в вязкую жидкость, принимающую форму из содержащейся в ней формы.

Обычно одна деталь использует несколько таких процессов по очереди. Цветное стекло можно сплавить вместе, чтобы получить составной разноцветный лист. Затем это стекло разрезают в холодном состоянии и снова собирают на кусочки, которые затем снова сплавляют вместе. Наконец, деталь помещается в форму для придания ей формы.

Стекло обычно обрабатывается только в одном процессе в цикле нагрева. Если для изделия требуется несколько циклов, между ними его возвращают к более низкой температуре.

Слияние

Фьюзинг — это использование тепла для соединения стекла путем сварки плавлением с соответствующим изменением формы или без него, в зависимости от температуры. ^{[ 1 ]}

Фьюзинг

Фьюзинг – это соединение стекла с минимальным изменением формы частей. ^{[ 2 ]} Фьюзинг можно использовать либо в декоративных целях, либо для сборки большого куска стекла из пластин .

Если прихваточное наплавление используется для нанесения мелких декоративных деталей на более крупную деталь, часто желательно частично расплавить мелкие детали, чтобы они изменили форму (обычно становясь более сферическими под действием поверхностного натяжения ), но без изменения формы несущая часть. Это можно сделать с помощью повышенной температуры, но ненадолго. Большой предмет с большой тепловой массой нагревается медленнее, чем маленькие украшения.

Полное слияние

Полное слияние похоже на прихватывание, но температура выше, поэтому сплавленные части начинают слипаться. ^{[ 3 ]} В полном случае декоративные дополнения поверхности полностью впитываются в нее и поверхность снова становится ровной. Обычно это делается для декоративного эффекта.

Падение

Упавшее стекло нагревают до температуры, при которой оно размягчается и начинает деформироваться. Он может либо сгибаться по одной кривизне, либо, при достаточном нагреве, может стать достаточно эластичным, чтобы растягиваться и изгибаться, повторяя сложную кривизну, например чашу.

Плесень оседает

Осадка формы начинается с размещения листа плоского стекла над керамической формой. При нагревании стекло оседает в форме под собственным весом.

Эти формы обычно производятся на коммерческой основе и предлагаются в различных стандартных формах и размерах: миски, подносы и т. д. Для изготовления изделий по индивидуальному заказу стекольный мастер также может изготовить специализированную или временную форму в единственном экземпляре.

Чтобы избежать попадания воздуха, в форме имеется небольшое вентиляционное отверстие. В противном случае горячее стекло образует хорошее уплотнение с краем формы, и пузырь воздуха задерживается. Такой захваченный пузырь часто вызывает проблемы — при охлаждении этот воздух может сжаться, образуя частичный вакуум, которого достаточно, чтобы разбить стекло. Поскольку стекло недостаточно нагрето, чтобы стать жидким, воздух не может выйти в виде пузырьков, поэтому требуется вентиляция.

Предварительно наносится печная промывка или аэрозольная смазка на основе нитрида бора ZYP Coatings, чтобы предотвратить прилипание стекла к форме. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Свободное падение

Форма для свободного падения представляет собой кольцо с центральным отверстием. При нагревании стекло проваливается через это отверстие и образует чашу. В зависимости от температуры и времени эта миска может быть мелкой или глубокой. Если под кольцевую форму поместить полку для печи , она улавливает падающее стекло и дает сосуд с плоским дном.

Опускание в результате свободного падения используется для изготовления более высоких сосудов с более крутыми сторонами, таких как вазы.

Драпировка

Драпировка — это разновидность драпировки в свободном падении, при которой форма-форма размещается в центре изделия, а внешний край подвергается нагреву. Поскольку этот внешний край ничем не ограничен, он имеет тенденцию спадать большими складками. Таким образом, край получается очень неровным, хотя тщательно драпированная деталь все же может сохранять идеальную симметрию. По этой причине драпированные предметы часто используются в качестве ваз или чаш с волнистыми краями, но их трудно использовать в качестве более функционального сосуда.

Заготовки драпировки иногда распиливают и заглаживают в холодном состоянии, чтобы уменьшить неровности их края.

Кастинг

Литье — это процесс, при котором стекло начинает плавиться и вести себя как жидкость. Его форма теперь полностью ограничена формой, и предыдущая форма теряется. Однако стекло вязкое и, в отличие от литья металла , мягкое стекло не течет через форму. Таким образом, изменения в стекле сохраняются в конечном изделии, поэтому цвета и включения, присутствующие заранее, могут все еще оставаться в отлитом изделии.

Стекло может быть отлито либо из заготовок (цельных слитков ), листов, свободно уложенных друг на друга кусков стекла (их обычно применяют при низкотемпературном литье, чтобы их границы впоследствии оставались намеренно видимыми), либо из фритты , молотого или порошкового стекла.

Формы для отливки могут представлять собой либо керамические формы многоразового использования, либо одноразовые паковочные формы из гипса. Эта форма, в свою очередь, могла быть образована в результате процесса выплавки воска .

Стеклянная паста

Pâte de verre (буквально стеклянная паста ) отливается из порошкообразной фритты, смешанной с клеевым связующим. Это позволяет наносить пасту тонким слоем на стенки большой формы. При обжиге образуется тонкостенный сосуд. Прозрачность готовой отливки зависит от размера используемой фритты: мелкий порошок дает непрозрачную отливку, для отливки прозрачной детали можно использовать среднюю или крупную фритту.

Другие процессы

Огневая полировка

При огневой полировке края кратковременно нагреваются пламенем, чтобы сгладить и закруглить их. ^{[ 1 ]}

Расчесывание

Это один из немногих процессов, который предполагает ручную работу с горячим стеклом еще в печи. Подобно скользящему следу в керамике, на поверхности формируется узор, который затем растягивается на перья с помощью заостренных металлических граблей. ^{[ 1 ]}

Стрельба

Обработка теплого стекла аналогична обработке керамики: изделие собирается, помещается в холодную печь, а затем нагревается в течение заранее определенного цикла, включая последующую фазу медленного охлаждения. В отличие от горячего стекла, теплое стекло редко обрабатывается вручную в горячем виде.

печи

Современные работы с теплым стеклом почти всегда выполняются в печи с электрическим нагревом , хотя некоторые печи, работающие на газе или жидком топливе, все еще используются. Причиной этого является повышенная точность управления и программируемость, доступная при электрическом нагреве. ^{[ 6 ]} а также их более низкие капитальные затраты и удобный монтаж.

Во всех печах для обработки стекла требуется пирометр , обычно на основе термопары , поскольку знание температуры печи необходимо для контроля процесса.

Электрические печи имеют контроллеры различной сложности: самый простой — «Бесконечное управление», ^{[ 7 ]} простой регулятор мощности с разомкнутым контуром . Поскольку при этом контролируется только мощность, а не температура, такую печь необходимо контролировать вручную на протяжении всего цикла. Поскольку циклы обжига продолжаются в течение нескольких часов, а для крупных архитектурных объектов, возможно, и дней, очевидно, что важен автоматический контроль без присмотра. Автоматический контроль температуры использует ПИД-регулятор , который поддерживает постоянную заданную температуру. Более сложные контроллеры позволяют также контролировать скорость нагрева и охлаждения рампы, что является важным фактором при нагреве стекла. ^{[ 6 ]} Контроллеры, предназначенные для использования в стекловаренных печах, перед использованием определяют все циклы нагрева с несколькими заданными температурами, временем выдержки и плавными изменениями между ними. Самые сложные контроллеры предназначены для использования со стеклом и позволяют выбирать заранее определенные циклы, такие как «Предохранение» или «Спад», из простого меню, при этом оператору не нужно знать точные требуемые температуры.

Циклы обжига

Поведение стекла при нагревании очень сложное. ^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Уокер, Брэд. Современное теплое стекло .
^ Беверидж и Теплое стекло , стр. 80–81.
^ Беверидж и Теплое стекло , стр. 84–85.
^ «Стекло Bullseye — советы ZYP по использованию керамических форм» (PDF) .
^ «Грунтовка форм Color de Verre с помощью спрея ZYP» (PDF) . Цвет де Верре .
^ Jump up to: ^а ^б Беверидж и Теплое стекло , стр. 49–50.
^ «Печь Skutt FireBox 8» . Скатт.
^ Беверидж и Теплое стекло , стр. 62–65.

Библиография

Каммингс, Кейт (2002). Техника изготовления стекла, формованного в печи . А&С Черный. ISBN 0-7136-6120-8 .
Беверидж, Филиппа; Доменек, Игнаси; Паскуаль, Ева (2005). Теплое стекло . Книги Жаворонка. ISBN 978-1-57990-655-9 .
Каммингс, Кейт (2009). Современное стекло, формованное в печи . А&С Черный. ISBN 978-1-4081-0075-2 .
Уокер, Брэд (2010). Современное плавленое стекло . ISBN 978-0-9700933-1-8 .

[Walker,_Fusing-1] Jump up to: ^а ^б ^с Уокер, Брэд. Современное теплое стекло .

[Beveridge,_Tack_fusing-2] Беверидж и Теплое стекло , стр. 80–81.

[Beveridge,_full_fusing-3] Беверидж и Теплое стекло , стр. 84–85.

[4] «Стекло Bullseye — советы ZYP по использованию керамических форм» (PDF) .

[5] «Грунтовка форм Color de Verre с помощью спрея ZYP» (PDF) . Цвет де Верре .

[Beveridge,_Kilns-6] Jump up to: ^а ^б Беверидж и Теплое стекло , стр. 49–50.

[7] «Печь Skutt FireBox 8» . Скатт.

[Beveridge,_Firing-8] Беверидж и Теплое стекло , стр. 62–65.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]