Cam yapımı, MÖ 2500 öncesine dayanan arkeolojik cam yapımı kanıtlarıyla çok eski bir süreçtir. Bir zamanlar nadir ve değerli bir sanat olan cam üretimi, yaygın bir endüstri haline geldi. Cam ürünleri ticari olarak ve evlerde kap, yalıtkan, takviye lifi, lens ve dekoratif sanat olarak kullanılmaktadır. Bunları yapmak için kullanılan malzemeler değişiklik gösterse de, camın nasıl yapılacağına ilişkin genel süreç aynıdır ve aşağıda açıklanmıştır.
adımlar
Yöntem 1/2: Fırın veya Fırın Kullanma
Adım 1. Silis kumu elde edin
Kuvars kumu olarak da adlandırılan silis kumu, cam yapımında birincil bileşendir. Berrak cam parçaları için demir safsızlıkları olmayan cam aranır, çünkü demir mevcut olduğunda camın yeşilimsi görünmesine neden olur.
- Aşırı ince taneli silika kumu kullanıyorsanız bir yüz maskesi takın. Solunması halinde boğazı ve akciğerleri tahriş edebilir.
- Silika kumu çevrimiçi perakendecilerden temin edilebilir. Oldukça ucuz - küçük miktarlar 20 dolardan fazlaya mal olmamalıdır. Endüstriyel ölçekte çalışmak istiyorsanız, özel perakendeciler büyük siparişlerde rekabetçi fiyatlar sunabilir - bazen ton başına 100 dolardan düşük.
- Demir safsızlıklarından yeterince arınmış kum bulmak mümkün değilse, az miktarda manganez dioksit eklenerek renklendirme etkisi giderilebilir. Veya yeşilimsi cam istiyorsanız, ütüyü içeride bırakın!
Adım 2. Kuma sodyum karbonat ve kalsiyum oksit ekleyin
Sodyum karbonat (genellikle yıkama sodası olarak adlandırılır), ticari olarak cam yapmak için gereken sıcaklığı düşürür. Bununla birlikte, suyun camdan geçmesine izin verir, bu nedenle bu özelliği ortadan kaldırmak için kalsiyum oksit veya kireç eklenir. Camı daha dayanıklı hale getirmek için magnezyum ve/veya alüminyum oksitler de eklenebilir. Genel olarak, bu katkı maddeleri cam karışımının yüzde 26 ila 30'undan fazlasını almaz.
Adım 3. Camın kullanım amacına bağlı olarak diğer kimyasalları ekleyin
Dekoratif cam için en yaygın katkı, kristal cam eşyalarda ışıltı sağlayan ve aynı zamanda kesmeyi kolaylaştıran yumuşaklık sağlayan ve ayrıca erime noktasını düşüren kurşun oksittir. Gözlük lensleri, kırılma özellikleri nedeniyle lantan oksit içerebilirken, demir, camın ısıyı emmesine yardımcı olur.
Kurşun kristal yüzde 33'e kadar kurşun oksit içerebilir; bununla birlikte, ne kadar fazla kurşun oksit olursa, erimiş camı şekillendirmek için o kadar fazla beceri gerekir, o kadar çok kurşun kristal üreticisi daha az kurşun içeriği tercih eder
Adım 4. Varsa, camda istenen rengi elde etmek için kimyasallar ekleyin
Yukarıda belirtildiği gibi, kuvars kumundaki demir safsızlıkları, onunla yapılan camın yeşilimsi görünmesini sağlar, bu nedenle yeşilimsi tonu artırmak için bakır oksit gibi demir oksit eklenir. Kükürt bileşikleri, karışıma ne kadar karbon veya demir eklendiğine bağlı olarak sarımsı, kehribar, kahverengimsi ve hatta siyahımsı bir renk tonu üretir.
Adım 5. Karışımı iyi bir ısıya dayanıklı pota veya tutucuya yerleştirin
Kap, fırın içindeki aşırı yüksek sıcaklıklara dayanabilmelidir - katkı maddelerine bağlı olarak, cam karışımınız 1.500 ila 2.500 santigrat derece arasındaki sıcaklıklarda eriyebilir. Konteyneriniz ayrıca metal kancalar ve direklerle kolayca kavranmalıdır.
Adım 6. Karışımı eriterek sıvı haline getirin
Ticari silika cam için bu, gazla çalışan bir fırında yapılırken, elektrikli eritici, potalı fırın veya fırın kullanılarak özel camlar oluşturulabilir.
Katkısız kuvars kumu, 2.300 santigrat derece (4, 172 derece Fahrenheit) sıcaklıkta cam haline gelir. Sodyum karbonat (soda) eklemek, cam yapmak için gereken sıcaklığı 1.500 santigrat dereceye (2,732 derece Fahrenheit) düşürür
Adım 7. Erimiş camdaki kabarcıkları homojenleştirin ve çıkarın
Bu, karışımın tutarlı bir kalınlığa kadar karıştırılması ve sodyum sülfat, sodyum klorür veya antimon oksit gibi kimyasalların eklenmesi anlamına gelir.
Adım 8. Erimiş camı şekillendirin
Camın şekillendirilmesi birkaç yoldan biriyle yapılabilir:
- Erimiş cam bir kalıba dökülebilir ve soğumaya bırakılabilir. Bu yöntem Mısırlılar tarafından kullanılıyordu ve aynı zamanda günümüzde kaç tane lens üretiliyor.
- İçi boş bir tüpün ucunda büyük miktarda erimiş cam toplanabilir ve daha sonra tüp döndürülürken içine üflenir. Cam, tüpe giren hava, erimiş camı yerçekimi ve cam üfleyicinin erimiş camı işlemek için kullandığı araçlarla şekillenir.
- Erimiş cam, destek için bir erimiş kalay banyosuna dökülebilir ve şekillendirmek ve cilalamak için basınçlı nitrojen ile püskürtülebilir. Bu yöntemle yapılan camlara düz cam denir ve 1950'lerden beri cam levhalar bu şekilde yapılmıştır.
Adım 9. Camı bir fırında yavaşça soğutun
Bu işleme tavlama denir ve soğutma sırasında camda oluşmuş olabilecek gerilim noktalarını ortadan kaldırır. Tavlanmamış cam önemli ölçüde daha zayıftır. Bu işlem tamamlandıktan sonra, cam daha sonra kaplanabilir, lamine edilebilir veya mukavemetini ve dayanıklılığını geliştirmek için başka şekilde işlenebilir.
- Tavlama için kesin sıcaklık, camın hassas bileşimine bağlı olarak 750 derece Fahrenhayt'tan 1000 derece Fahrenhayt'a kadar değişebilir. Camın soğuması gereken hız da değişebilir - genellikle daha büyük cam parçaları küçük parçalardan daha yavaş soğumalıdır. Başlamadan önce uygun tavlama yöntemlerini araştırın.
- İlgili bir işlem, şekillendirilmiş ve parlatılmış camın en az 600 santigrat dereceye (1, 112 derece Fahrenheit) ısıtılmış bir fırına yerleştirildiği ve daha sonra yüksek basınçta hava darbeleriyle hızlı soğutulduğu ("söndürüldüğü") tavlamadır. Tavlanmış cam, inç kare (psi) başına 6.000 pound'da parçalara ayrılırken, temperli cam 10.000 psi'den az olmayan ve genellikle yaklaşık 24.000 psi'de küçük parçalara ayrılır.
Yöntem 2/2: Kömürlü Barbekü Kullanma
Adım 1. Kömür barbekü ızgarasından derme çatma bir fırın hazırlayın
Bu yöntem, silika kumunu cama eritmek için büyük bir kömür ateşi tarafından üretilen ısıyı kullanır. Kullanılan malzemeler nispeten ucuz ve yaygın - teorik olarak, kendi camınızı yapmaya hazır olmak için ihtiyacınız olan tek şey hırdavatçıya kısa bir yolculuk. Büyük bir kömür barbekü ızgarası kullanın - standart boyutlu "kubbe" modelleri iyi çalışır. Mevcut en kalın, en sağlam ızgarayı kullanın. Çoğu kömür ızgarasının alt kısmında bir havalandırma deliği bulunur - bu havalandırmayı açın.
- Bu yöntemde ulaşılan aşırı yüksek sıcaklıklarda bile silika kumunu ızgarada eritmek zor olabilir. Başlamadan önce kumunuza az miktarda (kum hacminizin yaklaşık 1/3 ila 1/4'ü) çamaşır sodası, kireç ve/veya boraks ekleyin. Bu katkı maddeleri kumun erime sıcaklığını düşürür.
- Bardağınızı üfleyecekseniz, elinizin altında uzun, içi boş, metal bir boru bulundurun. Bir kalıba dökecekseniz, kalıbınızı önceden hazırlayın. Erimiş camın ısısıyla yanmayan veya erimeyen bir kalıp istiyorsunuz - grafit iyi çalışıyor.
Adım 2. Bu yöntemin tehlikelerini bilin
Bu yöntem, geleneksel bir barbeküyü normal sıcaklık sınırlarını aşacaktır - o kadar sıcak ki ızgarayı eritmek bile mümkün. Bu yöntem neden olabilir ağır yaralanma veya ölüm pervasızca denenirse. Dikkatle ilerle. Gerekirse yangını boğmak için büyük miktarda kir veya kum veya yüksek sıcaklıklara uygun yangın söndürücü bulundurun.
Adım 3. Kendinizi ve mülkünüzü yüksek sıcaklıktan korumak için mümkün olan her türlü önlemi alın
Bu yöntemi, bol miktarda alana sahip kirli veya kumlu bir yüzeyde deneyin. Bunu, kum veya kirle kaplı olmayan çıplak bir beton yüzey üzerinde yapmak, üzerine erimiş sıcak cam düşerse betonun patlayarak dökülmesine neden olabilir. Yeri doldurulamaz ekipman kullanmayın. uzak durun camı ısıtırken ızgaranın Ayrıca, aşağıdakiler dahil, mümkün olduğunca çok koruyucu giysi giymelisiniz:
- Ağır hizmet tipi fırın eldivenleri veya eldivenleri
- Bir kaynakçı maskesi
- Ağır hizmet önlüğü
- Isıya dayanıklı giysiler
Adım 4. Uzun bir hortum eki olan bir atölye süpürgesi alın
Koli bandı veya başka bir yöntem kullanarak, hortumunu ızgaranın ana gövdesine dokunmadan doğrudan alt havalandırmaya üfleyecek şekilde eğin. Hortumu ızgaranın ayaklarından veya tekerleklerinden birine bağlamak isteyebilirsiniz. Ana vakum ünitesini ızgaradan mümkün olduğunca uzak tutun.
- Hortumun sağlam olduğundan ve hareket etmediğinden emin olun - bardağınızı yaparken gevşerse, Olumsuz aşırı sıcaksa ızgaraya yaklaşın.
- Hortum konumunuzu test etmek için vakumu açın. Doğru bir hortum doğrudan havalandırma deliğine üfleyecektir.
Adım 5. Izgaranızın içini kömürle hizalayın
Et ızgarasında kullanacağınızdan daha fazla kömür kullanın. Izgara neredeyse ağzına kadar doldurularak başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Kömürle çevrili ızgaranın ortasına, kumunuzu içeren bir dökme demir tencere veya pota yerleştirin.
Sertağaç (veya "topak") kömürü, briket kömüründen daha sıcak ve daha hızlı yanar, bu da varsa daha iyi bir seçimdir
Adım 6. Kömürü yakın
Kömürünüzün doğrudan yakılıp yakılamayacağını veya daha hafif sıvı gerektirip gerektirmediğini öğrenmek için kömürün ambalajına bakın. Alevlerin eşit şekilde yayılmasına izin verin.
Adım 7. Kömürün ısınmasını bekleyin
Kömürler grimsi olduğunda ve turuncu bir parıltı yaydığında hazırdırlar. Sadece ızgaranın yanında durmaktan ısıyı hissedebilmelisiniz.
Adım 8. Kömüre hava vermek için mağaza vakumunu açın
Alttan hava ile beslenen kömür aşırı derecede sıcak yanabilir (2.000 Fahrenheit dereceye kadar.) Dikkat - büyük alevlenmeler meydana gelebilir.
Hala yeterince yüksek sıcaklıklara ulaşamıyorsanız, havalandırma deliğinden hava verirken kapağı değiştirmeyi deneyin
Adım 9. Camınız eridiğinde, onu çıkarmak ve şekillendirmek için çok dikkatli bir şekilde metal aletler kullanın
Izgara yönteminin düşük sıcaklığı nedeniyle, erimiş cam bir fırından çıkan camdan daha sert ve işlenmesi daha zor olabilir. Normalde yaptığınız gibi bir tüp, kalıp veya diğer aletlerle şekillendirin.
İpuçları
- Bazı plaj kumları, saf silis kumu yerine kullanılabilir, ancak elde edilen cam opak, renksiz veya daha düşük kalitede olabilir. Mümkün olan en beyaz, en ince, en düzgün kumu kullanın.
- Kumunuz veya katkılarınız iri taneliyse, bir havan ve havan tokmağı veya mekanik bir öğütücü ile toz haline getirin. Daha ince taneli parçacıklar daha hızlı erir.
-
Öğütülmüş eski cam parçaları, yeni cama geri dönüştürmek için eritmeden önce kuma eklenebilir. Eski cam veya "kırık cam", önce onunla yapılan yeni camı zayıflatacak yabancı maddeler için kontrol edilmelidir - kabarcık arayın.
Cam taşlarken, kazayla solunmasını önlemek için bir yüz maskesi takın
- Küçük parçaları, çubukları veya telleri kaynaştırmak veya kesmek için yüksek sıcaklıkta bir kaynak makinesi kullanın.
Uyarılar
- Hep yüksek ısı kaynaklarının yakınında dikkatli olun. Asla çocukların veya evcil hayvanların etrafına cam yapmaya çalışmayın.
-
Aşırı sıcak yangınları suyla söndürmek onları daha da kötüleştirebilir. Örneğin, 2.000 santigrat derecede yanan bir ateş, suyu (H2O) bileşenlerini hidrojen ve oksijen atomlarına ayıracak ve muazzam miktarda ısı enerjisi açığa çıkaracak kadar sıcaktır. Çok sıcak yangınlar için, elinizde büyük bir kova toprak veya kum bulundurmak en iyisidir.
D Sınıfı yangın söndürücüler sodyum klorür (sofra tuzu) içerir ve metal yangınlarını boğmak için kullanılır
