Чем плавить стекло в домашних условиях
Как расплавить стекло в муфельной печи – технология, температура плавления, особенности
Плавление стекла – процесс перехода его из твердого состояния в жидкое. Для того, чтобы это произошло, необходимо соблюдение определенных условий. Они зависят от вида стекла, его химического состава. Это общедоступный плавкий материал, из которого повсеместно производят посуду, предметы интерьера, украшения и еще массу полезных вещей. С помощью технологии фьюзинга создаются изделия из разноцветного стекла. Она предполагает работу с расплавленным материалом, доведенным до жидкого состояния.
Такое разное цветное стекло
Можно ли расплавить стекло и что для этого нужно
Плавка стекла осуществляется при больших температурах. Нет точного значения, его определяют экспериментальным путем. От того, какие примеси и в каком количестве содержатся в стекле, зависит время нагрева. Обычно для каждого конкретного вида определены средние значения температуры плавления стекла, которые были получены при их изучении и тестировании в лабораториях. Наиболее распространенные виды плавятся при следующих температурах:
На предприятиях, которые работают со стеклом, температура в печах поддерживается на уровне 1600 о С.
Бутылочное стекло
Есть два метода плавления стекла – литье и моллирование. При литье оно расплавляется до жидкого состояния и им заполняются необходимые формы (молды). Моллирование – процесс, при котором стекло нагревается до тягучего состояния и становится гнущимся и податливым. В таком состоянии с ним работают стеклодувы, изгибая и вытягивая материал.
Моллирование стекла
Как видно, температура расплавленного стекла имеет большие значения, достичь которых можно, если использовать качественную муфельную печь.
Печи для плавления стекла и их виды
Муфельная печь – устройство для равномерного нагревания веществ. Она состоит из:
Корпус может быть выполнен из нержавеющей стали или углеродистой. Модели из нержавейки служат намного дольше.
Муфель – самая важная часть печи, потому что именно в нем плавится стекло и располагаются нагревательные элементы. Он может быть выполнен из керамики, корунда или специального волокна.
Еще одна важная часть – это блок управления, который отвечает за выбор режима и настройку печи. Сейчас все печи оснащаются электронными блоками, которые вытеснили циферблатные.
Схема муфельной печи
Можно ли расплавить стекло в определенной муфельной печи, зависит от вида самого устройства. Существуют различные их типы, которые отличаются:
Муфельная печь SNOL
Наиболее важной характеристикой считается диапазон температур. По этому параметру печи разделяют на:
Отличаются печи и по режиму обработки, бывают:
Есть модели, которые предназначены для домашнего использования, а есть профессиональные агрегаты, которые используются в лабораториях или на крупных предприятиях. Как отечественные, так и зарубежные производители выпускают различные варианты муфельных печей. Хорошо зарекомендовала себя литовская компания SNOL.
Особенности использования муфельной печи на примере плавления бутылочного стекла
Расплавить бутылку из стекла можно в домашних условиях, имея под рукой обычную муфельную печь. Стеклянные бутылки найти несложно, причем бывают они различных форм и цветов. Можно использовать тару от пива, соков, воды, косметики. Перед тем, как приступить к самому процессу, их нужно тщательно подготовить. Необходимо очень тщательно очистить бутылки от наклеек, чтобы на поверхности ничего не осталось. Затем их нужно вымыть и обсушить так, чтобы не было пятен и жирных следов.
Градус плавления стекла, из которого изготовлены бутылки, составляет примерно 700-750 о С. Печь перед применением также необходимо проверить и очистить. Далее нагревательные элементы и исправность работы устройства нужно испытать с помощью пирометрического конуса.
Правила тестирования оборудования описаны в инструкции по эксплуатации. Многие печи имеют специальные тестовые программы, которые помогут узнать, исправна ли она
Для работы понадобится полка и форма для литья. Их также необходимо подготовить и нанести специальный сепараторный состав для отделения стекла. Форма для литья должна быть установлена так, чтобы оно не могло стечь за ее границы. Далее следует установить нужный температурный режим, который, как мы уже говорили, зависит от типа стекла и его химического состава.
Плавление бутылочного стекла
Подготовленную бутылку помещают в центр печи так, чтобы при расплавлении она стекала в форму. Нагревание необходимо производить постепенно, чтобы форма для литья не треснула. Нужно установить невысокие начальные значения и постепенно увеличивать их с небольшим шагом. При 500 о С начинается плавление бутылочного стекла, причем сначала стекают тонкие стенки. На этом этапе необходимо попытаться равномерно прогреть бутылку, еще медленнее увеличивая температуру. Жидкое состояние стекло примет уже при 700 о С, однако температуру следует увеличить еще на 70 о С и выдержать жидкую субстанцию в этих условиях еще 10 минут. После этого необходимо произвести операцию отжига. Для этого полученное изделие выдерживается определенное время при 500 о С. Это необходимо для того, чтобы заготовка не треснула.
Печь для плавления стекла – оборудование с высокими температурами, которое имеет повышенный класс опасности, поэтому при работе с ней нужно придерживаться правил техники безопасности. Используйте термостойкие перчатки и защитные очки
Мы рассмотрели, как расплавить бутылку из стекла, подготовку к процессу и его основные этапы. Чтобы получить изделие хорошего качества, необходимо использовать надежное профессиональное оборудование. Приобрести такое можно в ТД «Лабор».
Технология изготовления и самостоятельное плавление стекла в домашних условиях
Современную жизнь невозможно представить без стекла, ведь оно присутствует во многих предметах первой необходимости. Лабораторное оборудование, часы, фотоаппараты и камеры, лампы накаливания, посуда, предметы интерьера – все это и многое другое изготавливают из стекла или с его применением.
Сделать стекло сейчас возможно даже в домашних условиях.
Если вы еще не знаете, как делают стекло из песка, то мы расскажем о том, как проходит процесс производства в промышленных масштабах и в домашних условиях.
Принципиальные моменты процесса одинаковы вне зависимости от характеристик сырья.
Как делают стекло из песка
Скорее всего, вы знаете, что для изготовления стекла необходим песок, и действительно, он является самым главным ингредиентом. Чтобы стеклянное изделие получилось прозрачным, применяют кварцевый песок без примесей металлов, которые придают материалу цветные оттенки.
Чтобы изготовить стекло понадобится кремнистый песок, который иначе называют кварцевым.
Так как у кварцевого песка температура плавления 2300⁰С, то необходимы компоненты, которые помогут снизить ее, чтобы сделать процесс изготовления проще и доступнее. Таким ингредиентом стал карбонат натрия или обыкновенная кальцинированная сода, благодаря которой температуру плавки удалось понизить практически вдвое.
Сода (карбонат натрия) понижает температуру, необходимую для производства стеклянного полотна.
Из-за соды стекло получается водопроницаемым, что делает его непрактичным в быту и на производстве. Чтобы придать материалу прочности в сплав добавляют оксид кальция или известь. Дополнительно в составе могут присутствовать оксиды магния или алюминия для максимальной устойчивости к физическим и химическим факторам.
Для производства тонкого декоративного стекла, например, хрусталя в качестве добавки используют оксид свинца, которые придает изделиям блеск и хрупкость. В линзах очков обычно присутствует оксид лантана из-за способности преломлять лучи света.
Наиболее применяемой добавкой в производстве декоративного стекла выступает оксид свинца, придающий блеск.
Сапфировое стекло для очков изготавливают с добавлением оксида алюминия благодаря чему оно обретает максимальную твердость и устойчивость к физическим повреждениям. Чтобы изготовить цветное стекло, в сплав добавляют оксид железа для получения красного цвета, никель для коричневого и фиолетового оттенка, медь и хром для зеленого, кобальт для синего и другие металлы.
На производстве стекло изготавливают в несколько этапов: на первом ключевые компоненты плавят вместе в печи до получения однородного сплава, затем отправляют в емкость из олова, которое не смешивается со стеклом, сохраняя его однородность. Уже на этом этапе стекло постепенно охлаждается, становится гладким и тонким.
Для получения однородной массы надо удалить пузырьки – чтобы получить такой эффект стекловары делают постоянные помешивания, пока расплавленная стекольная масса не загустеет.
Полностью остывает сплав при движении по конвейеру, длина которого может достигать 100 м, это необходимо для предотвращения образования избыточного давления внутри сплава, что может привести к будущему браку. После конвейера стекло подвергается дальнейшей обработке для создания различных изделий.
Различаются стекла лишь составляющим материалом, которое используется для изготовления. А вот сам процесс практически одинаковый.
Как сделать стекло в домашних условиях своими руками
Чтобы изготовить стекло дома, понадобится специальная печь, обеспечивающая нагрев до высоких температур. В домашних условиях используют муфельную, электрическую или горшковую печку, а также жаровню на древесном угле.
Специальные стекла можно плавить в электрической, горшковой или муфельной печи.
Второй вариант более простой, но небезопасный, так как во время нагрева до гипермаксимальных температур гриль может сам расплавиться. Мы расскажем, как варить стекло в специальной печи.
Вот так можно приготовить стекло дома, если у вас есть специальное оборудование.
Важно! При работе соблюдайте технику безопасности: используйте сварочную маску, термостойкие рукавицы, не подходите близко к печи.
Как расплавить стекло в домашних условиях
Если вы хотите не сварить, а растопить стеклянное изделие, то без специального оборудования тоже не обойтись, ведь стекло не относится к легкоплавким материалам.
Тигель должен быть таким, чтобы захват его металлическими щипцами и прутьями не составлял затруднений.
Существует два способа плавки: литье и моллирование. В первом случае жидким стекольным сплавом заполняются специальные формы, а во втором случае состав плавится до густого, тягучего состояния, и с ним работают стеклодувы, придавая массе разнообразные формы.
Чтобы расплавлять бутылки и другие изделия дома, вам понадобится печь специальной конструкции.
Температура плавления стекла
Точная температура плавления зависит от наличия примесей в составе. Обыкновенное прозрачное стекло плавится при 700-750⁰С, посудное – при 1200-1400⁰С, а кварцевое – 1650⁰С. В промышленном производстве поддерживают в печах поддерживают температуру 1600⁰С.
Кварц и песок без примесей переходят в стеклообразное состояние при температуре 2300 градусов Цельсия.
Использование печи для плавки стекла
Если вас интересует, как расплавить стекло в домашних условиях, то пригодится профессиональное оборудование, а именно – муфельная печь, чья конструкция обеспечивает, нагрев до максимально высоких температур. Сегодня существуют муфельные печи, способные нагреваться до 2000⁰С. Применяя такие конструкции дома, вы легко сможете изготовить украшения или другие изделия из стекла, переплавляя бутылки или другую стеклянную тару в совершенно новые изделие.
Муфельная печь поможет производить стекло в домашних условиях.
Используйте формы для литья, но на них необходимо нанести специальный состав, чтобы стекло легко отделилось. Установите форму таким образом, чтобы состав не смог стечь за ее границы. Расположите изделия в печи так, чтобы при плавке, они стекали прямо в формы. Нагревайте печь постепенно, чтобы форма выдержала. После окончания процесса литья, понизьте температуру до 500⁰С и оставьте в печи для отжига.
Важно! Не подпускайте к оборудованию ребенка, так как это грозит опасностью для жизни.
Теперь вы знаете, что изготовить и расплавить стекло можно даже в домашних условиях, если в распоряжении есть сырье и специальное оборудование. Главное – соблюдайте технику безопасности при работе с высокими температурами и внимательно читайте инструкцию к эксплуатации муфельной печи, так вы обезопасите здоровье во время экспериментов со стеклом в домашних условиях.
Техника плавления стекла в домашних условиях лэмпворк
История возникновения
Самое первое рукотворное изделие из стекла было найдено на территории древней Месопотамии и насчитывает более тридцати тысяч лет. Производством амулетов в виде бусин занимались в Финикии и Сирии.
В древнем Египте изготавливали бусины, которые назывались фаянсом. Они были разного цвета и оправлялись золотом. Считались предметами роскоши и были доступны только фараонам. Египтянам принадлежат первые стеклянные сосуды разных форм и размеров.
В мусульманских государствах вплоть до пятнадцатого века было развито производство бусин, которые отличались разнообразием цвета и технических решений. В результате войн ремесло постепенно пришло в упадок.
Развитие в Европе
Позже чешские мастера из Богемии наладили производство своих изделий. Они научились специальной огранке и покрытию бисера эмалью, что стало новым этапом в развитии лэмпворк.
Через несколько столетий масляная лампа была заменена на водородный инструмент. Открытие принадлежит Доминико Буссолину. Изобретение позволило снизить себестоимость продукции, время изготовления и улучшить качество.
Современные технологии
Современные технологии позволяют использовать кислородно-пропановые горелки, температура горения в которых может достигать тысячи двухсот градусов цельсия. Это упрощает процесс работы даже над самыми сложными предметами.
Продукция фирмы Pandora
Ювелирный дом Pandora, основанный в Дании, с успехом использует в своих произведениях бусины лэмпворк. Оправленные в драгоценные металлы, они пользуются большим спросом у представительниц прекрасного пола.
Отличительной чертой бренда является уникальность каждого украшения и возможность для покупательниц самостоятельно конструировать изделия исходя из собственных предпочтений. «Пандоре» принадлежит создание сменных подвесок, называемых шармами. Идея была с восторгом принята публикой.
Изготовление своими руками
Для самостоятельного творчества прежде всего требуется подходящее рабочее место, в котором следует оборудовать мощную вытяжку. Плавление стекла в домашних условиях требует постоянного притока свежего воздуха. В тёплое время года подойдёт участок на даче или во дворе дома.
Перед работой в закрытом помещении следует убрать из него горючие материалы и легковоспламеняющиеся предметы. Пропановые и кислородно-пропановые горелки работают от баллонов, которые должны располагаться на расстоянии не менее пяти метров от рабочего стола. Кислородный концентратор безопасен в использовании, но стоит гораздо дороже своих аналогов. Газовое оборудование устанавливается только специалистом при соблюдении всех мер предосторожности.
Необходимые инструменты
Для работы с таким хрупким материалом, как стекло, используются различные материалы, без которых невозможно качественное исполнение:
Стекло для изготовления бусин имеет богатую цветовую палитру, различается коэффициентом теплового расширения и делится на несколько видов:
Производится сырьё в Италии, Чехии, Соединённых штатах Америки, Германии. Выпускается небольшими партиями и может иметь разные оттенки при одинаковом артикуле. В этом заключается уникальность каждой произведённой бусины.
Способы создания
Приступая к работе, необходимо надеть респиратор и очки. Кончик палочки разогревается над огнём и закручивается на мандрель. Сформировавшийся диск плавится в пламени горелки, пока не примет нужную форму бусины с углублёнными внутрь себя отверстиями. Пока стекло горячее, его можно украшать и придавать различные формы.
Для того чтобы нанести на бисер маленькие точки, нужно выбрать сырьё контрастного оттенка и взять самую тонкую палочку. Во время нанесения узора бусинку периодически прогревают, чтобы бугорки стали округлыми.
Техника лэмпворк в домашних условиях предполагает украшение бусин цветочными композициями. Делается это при помощи струн из стекла различных видов. Для этого нагревается кончик палочки и медленно вытягивается тонкая струна из раскалённой основы. Для создания декоративных шариков используется стекло «Сангрия» 128, «Гелиос», Effetre ink Blue 058, Effetre White 204.
На спицу наносится сепаратор и нагревается её конец. То же самое проделывается и с белой палочкой. При постоянном вращении мандрели над огнём на неё накручивается нужное количество разогретого сырья. Заготовка бусины тщательно сплавляется в пламени и формируется шарик.
Шарик снова нагревается и в центр цветка вращательными движениями вертикально вставляется прозрачная струна, выполненная из стекла «Гелиос». Синяя струна нужна для создания лепестков, которые наносятся тем же способом, только без вращения.
Готовые изделия помещаются в керамическое одеяло на двенадцать часов до полного остывания и снятия напряжения внутри бусинок. Затем снимаются со спицы. Творческий процесс завершён.
Создание оригинальных украшений и предметов из стекла требует терпения и мастерства. Но уникальные шедевры, сделанные своими руками, могут стать замечательным подарком близким людям.
«Фьюзинг» в микроволновке. Бюджетный вариант
Обожаю стекло в разных его проявлениях. От бисера до горячих эмалей. Но стекло — достаточно трудный (местами опасный) материал для творчества (и недешёвый), поэтому я обходилась практически только бисером и бусинами. Фьюзинг, лэмпворк, эмалирование — какие красивые вещи и какой высокий порог входа. Потратить 100 000+ рублей, чтобы понять, что не получается или это не твоё, не мой вариант. К тому же, хорошая муфельная печь занимает много места и кушает много электроэнергии (хнык-плак), а запасы хорошего стекла подорвут мою семейную экономику.
Гуляя по сети, я набрела на набор для спекания стекла в микроволновке. Сайт пестрил картинками красивых кулончиков и серёжек, обещали немыслимую лёгкость в работе и занедорого.
«Да врут опять», — подумал мой мозг. — «Только деньги на ветер потратишь и ничего не получится».
«Конечно, врут!» — отозвалась рука. И нажала «Положить в корзину».
Это всё лирика. Но наборчик на самом деле через некоторое время приехал ко мне. О нём и моих экспериментах со стеклом я и поведу речь в этой статье. Сразу предупрежу мастеров фьюзинга, что ни в коем случае не претендую на звание фьюзингиста (фьюзера?), никаких навыков у меня нет, художественная ценность получившегося может быть сомнительна, и ваще я снимаю шляпу и преклоняюсь перед вашим мастерством.
Отдельных фотографий не покажу, так как большинство перечисленного появится далее. Ну разве что дихроическое стекло, с которым я не работала ещё, и стеклорез.
Килн представляет из себя белый кожух из какого-то материала типа керамики. Внутри чёрный слой, в котором и заключается вся соль мероприятия: этот слой каким-то хитрым образом поглощает микроволны, нагреваясь до температуры, при которой плавится стекло. Я слышала, что такой печкой ещё можно обжигать серебряную глину. Вот так она выглядит сразу после спекания (через дырочку видно, что внутри адское пекло):
Постращала и хватит. Теперь к приятному. Производитель рекомендует включить мощность микроволновки на максимум, желательно от 1000W, но у меня старая добрая печка выдаёт максимум 700W. Однако этого хватило для полноценного спекания (ура-ура). Поддон (вращающуюся тарелочку) я не снимала, ставила печку прямо посерединке.
Порядок действий:
Сразу уточню, что у стекла существует такая характеристика как коэффициент расширения (по-басурмански выглядит как COE). Я не физик, поэтому объясню своими словами. Характеристика эта зависит не только от состава самого стекла, но и от различных добавок. Вполне вероятно, что у бутылок, бисера и, скажем, марблс эти характеристики разные. В наборе пришло стекло с одним COE, на фото выше видно, что он примерно 90. Что конкретно значит цифра 90, я не знаю, но она обозначает, насколько меняется объём нашего стекла при нагреве и охлаждении. Если вы спекаете два стекла с разными COE, велик риск того, что один слой при охлаждении заготовки будет «сжиматься» сильнее второго, стекло не выдержит и пойдут трещины. Изделие может получиться хрупким.
С основами разобрались. Теперь перейдём к моим изысканиям.
Первым делом я взяла довольно крупный кусок конфетти (тонкого стекла), сверху положила кусочек миллефиори и отправила всю конструкцию на 5 минут. Затем я положила на края китайский бисер и пропекла ещё 7 минут. К сожалению, мысль о фотографировании каждого шага пришла ко мне попозже, поэтому здесь не будет фотографии «до». Зато будет фотография «после».
Капельки справа — это не пожелавший прилепляться к основе бисер.
Затем я решила воспользоваться стеклорезом и нарезать себе кусочки поменьше из больших квадратов стекла, выходивших в набор. Было трудно, но наконец я отломала что-то, более-менее похожее на половину искомого квадрата. Обезжирила, выложила бисером некое подобие художества и отправила в микроволновку на 6,5 минут. «Рисунок» вплавился в поверхность основы, немного расплылся, но в целом было похоже на правду.
Кучка фиолетового бисера, 6,5 минут, затем ещё сверху бисер и 5 минут, затем синий бисер и 4 минуты. Бисер приплавился к поверхности (пара бисеринок сползла, я их вернула на место). Ещё 4 минуты и получилось некое подобие «пупырышек», уж очень они мне нравятся. Не совсем то, но похоже. То есть теоретически для пупырышек из 11-го китайского бисера надо 4 минуты для закрепления на поверхности и потом ещё 4 минуты для заплавления дырочек в бусинках.
Я попробовала эти два этапа сделать за один. Набрала рисунок бисером и поставила на 5 минут. Не-а, перебор. Результат почему-то сфотографировала вверх ногами.
Один из первых удачных в плане «пупырышек» заход был с немного более крупным бисером 8/0. 4 минуты (прилепились) + 5 минут (округлились). Кстати, на этих фото хорошо видно, что прозрачный с цветной серединкой становится просто прозрачным, а тертый бисер не отличается от глянцевого.
Перламутровый бисер и смена цвета, 7 минут. Заодно протестировала, можно ли делать сразу два изделия одновременно. Можно.
Решила попробовать бутылочное стекло. Будьте предельно осторожны с осколками! Работайте в перчатках и подальше от пищи. Я завернула бутылку в тряпки, засунула в ведро и хорошенько треснула молотком. Больше всего меня интересовали горлышко и донышко. К сожалению, донышко оказалось больше площадки моего килна. Горлышко поместилось, но я его передержала (7 минут) и дырочка затянулась, к сожалению. Но всё равно получилось интересно.
Из смешения бутылочного стекла и бисера получилось наглядное пособие по COE. Первое сплавление (8 минут) прошло практически полностью. Внутренности можно было увидеть только внимательно приглядевшись. Я положила сверху одну из своих предыдущих «лепёшек» из бисера и поставила 6 минут. Спеклось. Но во-первых, наверх вылезли несовершенства задней части «лепёшки» (о задней поверхности расскажу дальше). А во-вторых в процессе остывания по границе бутылки и бисера пошли трещины. Я поставила конструкцию из на 6 минут, неровности сгладились, а трещины остались внутри кабошона. Впоследствии они разошлись ещё больше, но именно внутри, снаружи поверхность гладкая на ощупь.
Задняя поверхность выглядит примерно так:
В принципе, шершавая поверхность меня устраивала (лучше наклеится в вышивку), но при желании можно отшлифовать. В моём наборе была алмазная пилка, которая прекрасно справилась с острыми краями (если спекать только бисер, то края буду остренькие). Можно ещё поискать в магазинах специальную плитку для фьзинга, которая даёт гладкую заднюю поверхность. Она многоразовая, но не дешёвая, не вечная и к ней нужна специальная жидкость на каждое спекание.
Несколько слов о керамической бумаге. В наборе было как-то маловато листов, я использовала подложку по несколько раз. Её можно купить отдельно в магазинах, где продают килны. Но, по-моему, будет дешевле купить бумагу в специальных магазинах для фьюзинга. Я прочитала, что эту бумажку можно использовать не только как подложку, но и для формования стекла.
Что делать с полученным добром?
Производитель предлагает покупать бейлы (основы для подвешивания) с площадкой и сажать их на клей. Получаются кулончики. Я же планирую использовать полученное как кабошоны и даже оплела один в хулиганский кулон.
Плюсы и минусы:
Если вам нравится стекло и нужны небольшие кабошоны, то килн — оптимальный вариант. Он недорогой, неприхотливый, даёт простор фантазии и подходит экспериментаторам. Теоретически он не вечен, но, как мне кажется, десяток удачных кабошонов оправдывает затраты. Судя по состоянию моего килна, там будет ещё не один десяток. К тому же магазины продают наборы по ремонту килнов (дешевле, чем покупать новый).
Однако у килна есть и недостатки. У вас будет очень слабый контроль над процессом: по сути только время прогрева. Ни температуру, ни длительность спекания, ни режим остывания вы задать не сможете. Соответственно на чёткий результат и безупречное качество рассчитывать не приходится.
Надеюсь, статья будет вам полезна.