ガラスの作り方

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著者: Louise Ward
作成日: 11 2月 2021
更新日: 1 J 2024
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この記事の内容:オーブンを使用する木炭バーベキューを使用する記事の概要6

ガラスの製造は非常に古いプロセスであり、考古学的な証拠は紀元前2500年を超えた年代を示しています。 J.-C.かつては珍しく高価なノウハウであったガラスの製造は、今日では他の産業と同様の産業になっています。ガラス製品は、家庭で容器、断熱材、繊維強化材として使用される市販の製品ですが、光学レンズや装飾アートの作成にも使用されます。使用される原材料は異なる場合がありますが、ガラスを製造する一般的なプロセスは同じままです。


ステージ

方法1オーブンを使用する



  1. 珪質砂を入手してください。 珪砂としても知られている珪質砂は、ガラス製造の基本成分です。鉄の不純物を含まないガラスは、透明なガラスのオブジェクトを作成するために使用されます。確かに、鉄の粒子はガラスに緑がかった色合いを与えます。
    • 非常に細かい珪砂を扱う場合は、フェイスマスクを着用してください。吸入すると、喉と肺を刺激する可能性があります。
    • シリコーン砂は、オンライン商人で見つけることができます。それほど高価ではなく、少量でも20ユーロ以上かかることはありません。工業規模でガラスを製造したい場合、専門の代理店が大量注文で競争力のある価格を提供することができます(1トンあたり100ユーロ未満)。
    • 十分な鉄の粒子を含む砂が見つからない場合は、少量の二酸化マンガンを追加することで、ガラスの色への影響を回避できます。緑の色合いのガラスが必要な場合は、鉄の粒子を残してください!


  2. 炭酸ナトリウムと酸化カルシウムを砂に加えます。 「ソーダ結晶」にも対応する炭酸ナトリウムは、ガラスを工業的に製造するために必要な温度レベルを下げることを可能にします。ただし、水がガラスを通過するのを許可するため、この特性を相殺するために酸化カルシウムまたは石灰を追加する必要があります。また、ガラスの耐久性を高めるために、マグネシウムやアルミニウムの酸化物を追加することもできます。一般に、これらの添加剤はガラスの組成の26〜30%を超えません。



  3. 目的の結果に応じて、他の化学物質を追加します。 装飾ガラスを作るための最も一般的な添加物は酸化鉛で、クリスタルガラスの輝きと、ガラスを切断したり、融解温度を下げるために必要な柔らかさを得ることができます。光学レンズには屈折特性を持つ酸化ランタンが含まれる場合がありますが、鉄は代わりに熱を吸収します。
    • 鉛結晶には最大33%の酸化鉛を含めることができます。ただし、酸化鉛が多いほど、溶融ガラスを成形できるノウハウが増えます。したがって、ほとんどの鉛結晶メーカーは、酸化鉛の割合を低くすることを選択しています。


  4. 特定の色を得るために化学物質を追加します。 前述のように、石英砂の鉄粒子はガラスに緑色の外観を与えるため、真の緑色を帯びさせるには、酸化鉄または酸化銅を追加します。硫黄化合物は、混合物に加えられる炭素または鉄の量に応じて、黄色、mber色、茶色、さらには黒色の着色を可能にします。


  5. 混合物をるつぼに入れます。 耐熱容器も用意できます。オーブン内の非常に高い温度に耐えることができなければなりません。混合物に存在する添加物に応じて、1500〜2500°Cの温度で融解する可能性があります。また、フックと金属製の棒でコンテナをキャッチできる必要があります。


  6. 混合物を液体になるまで溶かします。 市販のシリカガラスの場合、この操作はガスオーブンで行われます。しかし、特定のガラスは、電気メルターまたはポット炉を使用して作成できます。
    • 添加剤なしの石英砂は、2300°Cの温度でガラスに変換されます炭酸ナトリウム(水酸化ナトリウム)を添加すると、1500°Cでガラスへの変換に必要な温度が下がります。



  7. 溶融ガラスから泡を均質化し、取り除きます。 これを行うには、混合物が均一な濃度になるまで攪拌し、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、酸化アンチモンなどの化学物質を加えます。


  8. 溶けたガラスを形作ります。 これはさまざまな方法で実行できます。
    • 溶融ガラスを型に流し込み、冷却することができます。この方法はエジプト人によって使用され、これは今日多くの光学ガラスが作られる方法でもあります。
    • 大量の溶融ガラスを中空管の端に置くことができます。次に、チューブを回してチューブを吹き込みます。ガラスは、チューブに入る空気、溶融ガラスを重力で引くこと、およびガラスブロワーが溶融ガラスを加工するために使用するさまざまなツールによって成形されます。
    • 溶融ガラスは、それを運ぶ溶融槽に注ぐことができ、その後、成形および研磨のために加圧窒素が噴霧されます。このようにして得られたガラスはフロートガラスと呼ばれ、1950年代からガラス板を製造するために使用される技術です。


  9. ガラスを冷まします。 ガラスが動揺したり、埃、葉、水が落ちたりする可能性のある場所にガラスを残さないように注意してください。冷たいガラスを熱いガラスの上に置くと、ガラスが割れることがあります。


  10. ガラスに熱処理を施して強化します。 このプロセスはアニーリングと呼ばれ、冷却中に形成された可能性のある応力点をすべて除去します。ガラスがアニールされていない場合、ガラスの抵抗は大幅に低下します。プロセスが完了したら、ガラスを覆い、ラミネートし、再加工して強度と耐久性を向上させることができます。
    • 正確なアニーリング温度は、ガラスの組成によって異なる場合があります。 400〜600°C(華氏750〜1,000度)の範囲で指定できます。冷却速度も異なります。一般に、大きなガラス片は小さなガラス片よりも長く冷却する必要があります。開始する前に適切なアニーリング温度を探してください。
    • ガラス強化は、予備成形および研磨されたガラスを少なくとも600°Cに加熱されたオーブンに入れ、その後高圧空気で急速に冷却(「急冷」)する関連プロセスです。焼きなましされたガラスは414 barの圧力でバラバラになり、強化ガラスは655 barの圧力でバラバラになります。

方法2木炭バーベキューを使用する



  1. 木炭グリルからその場しのぎのオーブンを準備します。 この方法は、大規模な火事で発生した熱を使用してシリカを溶かし、シリカに変えます。使用される材料はそれほど高価ではなく、見つけるのは非常に簡単です。理論的には、必要なものはすべてDIYストアで見つけることができ、すぐに自分のグラスを作る準備ができます。大きな木炭グリルを使用します。標準サイズのふた付きの丸いバーベキューは非常にうまくいきます。できるだけ太くて強いバーベキューを使用してください。ほとんどのチャコールバーベキューは、背面に開口部があり、開いている必要があります。
    • この方法を使用して達成された非常に高い温度にもかかわらず、バーベキューで珪質砂を溶かすことは困難なままです。開始する前に、少量(砂の体積の約1/3または1/4)のソーダ、石灰、またはホウ砂を砂に追加します。これらの添加剤は、砂の融解温度を下げます。
    • ガラスを吹き飛ばす場合は、近くに長い中空の金属管を置いてください。金型に注ぐ場合は、金型を準備します。溶融ガラスの熱で金型が溶けたり燃えたりしないように注意する必要があります。グラファイトモールドはうまく機能します。


  2. 非常に注意してください。 家庭用バーベキューが温度制限を超えてしまい、バーベキュー自体を溶かす可能性があるため、この方法の危険性に注意する必要があります。この方法は 重傷または死亡 あなたの試みが不注意な場合。とても注意してください。砂または高温の消火器を近くに置いて、必要に応じて消火します。


  3. すべての可能な予防措置を講じてください。 あなた自身を保護し、高熱の近くにあるものを保護する必要があります。この方法は、屋外、コンクリートの床、広いスペースで使用してください。かけがえのない機器は使用しないでください。 離れて あなたがガラスを加熱するときにバーベキュー。また、以下を含む最大限の保護服を着用する必要があります。
    • 高い保護手袋、
    • 溶接機のマスク、
    • 高い保護エプロン、
    • 耐熱衣類。


  4. 長いホースで作業場を掃除機で掃除します。 ダクトテープまたは他の方法を使用して、グリルの本体に触れずにグリルの背面の開口部に直接吹き込むようにホースを向けます。ホースを足の1つまたはバーベキューホイールの1つに取り付けることもできます。掃除機自体をグリルから可能な限り離してください。
    • ホースが固定され、動かないことを確認してください。グラスを作るときに動き始めたら、近寄らないでください ではありません グリル、非常に暑いので。
    • 掃除機を起動して、その位置をテストします。適切に配置されたパイプは、バーベキューの開口部に直接吹きます。


  5. 炭火グリルの内側を並べます。 肉を焼くよりも多くの木炭を使用します。バーベキューをほぼ端まで満たすことで、良い結果が得られました。砂を入れた鋳鉄製の鍋またはるつぼをバーベキューの中央に置き、炭を周囲に置きます。
    • 木炭は石炭練炭よりも速く加熱されます。したがって、可能であれば使用することをお勧めします。


  6. 木炭に火をつける。 直接点火できる場合、または液体の火ライターを使用する場合は、炭のパッケージを確認してください。炎は均一に伝播する必要があります。


  7. 石炭が熱くなるまで待ちます。 石炭がオレンジ色の輝きで灰色に変わるとき、それは準備ができていることを意味します。バーベキューの近くにいると暑さを感じるはずです。


  8. 掃除機を起動して、残り火に空気を導入します。 石炭を下から空気で燃焼すると、非常に高温になる場合があります(最大1,100°C、または華氏2,000度)。注意、大きな上昇炎が現れる可能性があります。
    • それでも十分に高い温度に到達できない場合は、開口部に空気を取り入れるときにカバーを交換してみてください。


  9. 火からガラスを取り除く方法を知ってください。 ガラスが溶けたら、金属器具を使用して火から取り除き、形を整えます。バーベキュー法は温度が低いため、溶融ガラスはオーブン内の溶融ガラスよりも硬く、作業が難しい場合があります。通常のように、チューブ、金型、またはその他のツールを使用して成形します。