Полезные ссылки

 

Партнеры проекта

Книга о витражах

витражи своими руками

Авторизация



Статистика сайта

Рейтинг@Mail.ru



www.NNOV.org - Сайт для нижегородцев


большие воздушные шарики с доставкой

Главная Статьи о витражах Фьюзинг. Технология спекания стекла.
Фьюзинг. Технология спекания стекла.

Фьюзинг - это технология "вплавления" или "спекания" стекла под воздействием высоких температур в специальных печах. Фьюзинг-технология является родственной витражу, и считается одной из его разновидностей. Но, в отличии от классического витража, фьюзинг исключает использования металлического профиля.

Стекло, использующееся для изготовления изделия, должно быть не только качественным, но и подходящим именно для данной технологии. В первую очередь, следует обратить внимание на коэффициент температурного расширения. В производстве стекла, обычно применяется так называемый C.O.E (Coefficient of Expansion) индекс стекла, который служит определяющим фактором определения его совместимости для фьюзинга.

Наиболее популярными на данным момент являются стекла "Moretti" имеющие СОЕ 104, система 96 с СОЕ 96 (SPECTRUM, UROBOROS и пр.), группа стекол с СОЕ 90 ("BULSEYE", "ARTISTA" и др.), и "Флоат" с СОЕ 82-84. Так же, очень важными факторами при выборе стекол являются неизменность цвета при фьюзинге, и стойкость стекла к помутнению во время термообработки.

Мастера и художники, работающие со стеклом, различают три технологии обработки стекла:

«Горячее» стекло – применяется для обработки в печах при температуре свыше 1100 С.

«Теплое» стекло – для обработки в печах при температуре от 600 до 900 С.

«Холодное» стекло – обработка при комнатной температуре. Примерами могут служить изготовление витражного или цветного стекла, резьба по стеклу и травление.

До сих пор дискуссионным остается вопрос, к какому виду относить работы, при которых стекло формуется с помощью горелки или форсунки, к категориям «теплого» или «горячего» стекла.

Спекание стекла – процесс соединения нескольких стеклянных элементов в печи. Если стекло нагреть, оно смягчится. Если продолжать нагревать, оно станет более мягким, и постепенно как бы растворится в другом элементе – и два стекла сплавятся друг с другом. Если правильно выбрать вид стекла, температуру нагрева и охлаждения – сплавленный стеклянный фрагмент будет идеальным и очень прочным.

Спекание также включает в себя изгиб и формование стекла с использованием высокой температуры печи.

Эту процедуру можно осуществлять несколькими способами, но наиболее распространенный из них – это «формование» или "моллирование". То есть для того, чтобы придать уже сплавленному стеклу форму чаши, используют молдинг ( форму ).

Существуют и другие методы, основывающиеся на принципе технологии спекания:

Комбинированное прочесывание, при котором используется инструмент для деформации формы стекла, пока оно еще горячее.

Огневая полировка, при которой используется печь для нагревания стекла, чтобы придать ему блеск и гладкость.

Чтобы придать стеклу более сложные формы применяют метод «теплого» стекла с использованием молдинга. При помощи этого метода стеклу можно придать любую форму, которую только возможно создать из глины или гипса.

Существует несколько технологий формования стекла в печи:

Печная отливка – вплавление стекла в форму внутри печи.
Формование путем нагревания стекломассы внутри печи.
Стекольная отливка – выливание расплавленного стекла в форму.

В сравнении со спеканием и стеканием, это более сложные технологии. И поэтому требуют большого опыта и практических знаний.

Основные процессы фьюзинга и технологии стекания.

Процессы фьюзинга и технологии стекания состоят из пяти стадий:

  1. Фазы нагревания – стекло нагревают до температуры, при которой протекают процессы фьюзинга и стекания.
  2. Томильной фазы, или фазы выдержки – температура поддерживается на определенном уровне в течение некоторого времени.
  3. Фазы быстрого охлаждения – температуру резко снижают до уровня, чуть превышающего температуру отжига.
  4. Фазы отжига – этап снятия напряжения в стекле.
  5. Фазы охлаждения до комнатной температуры – стекло постепенно остывает.

Фаза нагревания представляет собой повышение температуры от комнатной до 650–920 С ( в зависимости от процедуры ). На этом этапе стекло переходит из твердого состояния в мягкое.

Во время нагревания стекло сменяет три различных состояния. Сначала стекло остается твердым и ломким. Оно медленно расширяется, но все еще есть вероятность, что оно лопнет, если температура будет расти слишком быстро. К тому времени, как температура достигнет 520 С, любые загрязнения должны отделиться от поверхности, стекло начнет медленно размягчаться и постепенно станет гладким и блестящим. При такой температуре оно уже не лопнет.

Когда температура достигнет 700–750 С, стекло станет мягким настолько, что сможет принять нужную форму. Цвет становится ярким желтовато-красным, края размягчаются, и два соприкасающихся стекла начинают прилипать друг к другу. Это температура, при которой протекает процесс свисания.

Если нагревание продолжать до 800 С, цвет становится насыщеннее, стекло провисает и начинает вытягиваться.

Полный фьюзинг – абсолютное слияние двух или более фрагментов стекла в одно – наступает при температуре 800 С. При более высокой температуре стекло очень сильно размягчается. Процессы печной отливки и отливки из стекольной пасты протекают именно при таких температурах.

Томильная фаза, или фаза выдержки.

Эта фаза начинается при самой высокой температуре цикла, а именно при 800 С – для фьюзинга, и при 650–700 С – для слеживания. Длительность выдержки может быть различной, в зависимости от процесса. Для фьюзинга – это залог максимально плоского и гладкого фрагмента.

Длительность выдержки также зависит и от многих других факторов, таких как тип стекла, его толщина, форма будущего изделия, а также от времени, которое ушло на то, чтобы печь раскалилась. Стадия томления может длиться от одной минуты до нескольких часов.

Фаза быстрого охлаждения.

После выдержки, когда стекло приобрело нужную форму, процесс переходит в стадию быстрого охлаждения. Для этого необходимо охладить стекло как можно быстрее, пока красный цвет не сменился на натуральный, а тот, в свою очередь, постепенно не начал чернеть.

Фактически, процесс быстрого охлаждения осуществляется путем открытия крышки печи на некоторое время, для того, чтобы выпустить горячий воздух.
Если стекло долго будет находится в температурной зоне 750 – 580 С, появляется тенденция к девитрификации – образованию непривлекательной пенистой поверхности, которую потом практически невозможно убрать.

Фаза отжига.

Стекло остывает до температуры 580 С, заканчивается стадия быстрого охлаждения, стекло постепенно приобретает свой цвет, и начинается фаза отжига. Отжиг – это процесс, позволяющий снять напряжение в стекле, благодаря чему оно остывает и затвердевает, принимая нужную форму. Удачный отжиг – это создание такого изделия из стекла, которое при остывании до комнатной температуры сохранит свою прочность.

Фаза охлаждения до комнатной температуры.

За стадией отжига следует стадия охлаждения до комнатной температуры. Зачастую этот процесс не представляет сложности, так как печь остывает естественным путем. Однако в тех случаях, когда используются очень крупные листы стекла или печь остывает слишком быстро, необходимо снизить скорость остывания, чтобы уберечь стекло от раскола.

 

Особенности фьюзинга.

Первое, как и в любом деле, нужно определиться, чем Вы хотите заниматься: изготавливать художественные работы или заниматься мелким серийным производством. Исходя из этого уже и будет определяться весь спектр материалов, инструментов и оборудования необходимого для работы.
Во-вторых, очень важен процесс выбора печи. Современные специализированные печи даже компактных размеров достаточно дороги и стоят от 40 000 руб. Как вариант такую печь можно изготовить самому. При этом можно сэкономить в среднем 20-40%. Другой бюджетный вариант это муфельная печь с программатором. Старые муфельные печи можно ещё найти в некоторых школах и училищах, если у Вас есть к ним доступ, то можно смело на них проводить первые эксперименты. Но такие печи не дадут всей полноты картины.

При выборе печи стоит обратить внимание на следующие характеристики. Равномерность нагрева печи, сколько и как расположены нагревательные элементы - дополнительные элементы на боковых стенках обеспечивают более равномерное нагревание. Качество сборки печи, под должен быть ровным без перекосов и печь должна плотно закрываться без щелей. Терморегулятор должен обеспечивать точность режимов нагревания и остывания. Диапазон рабочей температуры до 900 С вполне достаточен для большинства работ со стеклом. Перед установкой печи стоит позаботиться об основании (столе) для оборудования. Печь должна стоять идеально ровно (выставлять по уровню), дело в том, что стекло при нагревании становится очень пластичным и под собственным весом из-за неровности поверхности оно может сместиться. Также желательно под печь провести отдельный кабель, во избежание перегрузок. Все маленькие печи имеют мощность от 2 - 2,5 кВт и рассчитаны на 1 фазную сеть в 220 В.

Из инструментов необходимы стеклорез и щипцы для отламывания мелких кусочков (вполне сгодятся маленькие плоскогубцы).
В качестве основания для выкладывания стекла используют лещадки (керамические плиты). При выборе лещадки обратите внимание на ровность поверхности, чтоб была не перекошенной. Тонкие плиты с течением времени имеют склонность к перекашиванию, особенно с резкими перепадами температур. Без них вполне можно обойтись, но при работе с печью соблюдайте аккуратность, чтоб не повредить под печи.
Для того чтоб стекло не прилипало к основанию используются разделители. Жидкий разделитель применяют если в качестве основы используются керамическая плита, различные формы. также жидкий разделитель удобен и при нанесении на керамобумагу, так как он позволяет работать без пыли присущей сухим разделителям. Жидкий разделитель можно наносить пульверизатором и кистью, в последнем случае следы от кисти можно использовать как художественный эффект. Сухой разделитель позволяет работать без плиты, нанося его, при помощи сита, сразу на под печи. Все разделители (как жидкий, так и сухой) перед первым использованием необходимо обязательно просушить в печке до 200 - 300 С, потому что любая влага приведет к браку изделия (пятна, разводы). В качестве разделителя может быть также использован и гипс. Но гипс самый капризный из-за его свойства быстро набирать влагу, поэтому рекомендую его просушить до 800 С. и периодически это проделывать.

 

Извините, у Вас недостаточно прав для комментирования материалов. Пройдите регистрацию или авторизуйтесь.