מאמר החודש: תהליך ייצור זכוכית

תהליך ייצור הזכוכית

 

תהליך יצור פיוזינג

תהליך הפיוזינג עובר חמישה שלבים בסיסיים:
חימום, השרייה, קירור במהירות, הקשחה, קירור לטמפרטורת החדר.

1. חימום
שלב החימום מתרחש בין טמפרטורת החדר לטמפרטורה של בין 650-925 מעלות והוא השלב שבו הזכוכית הופכת ממוצק לנוזל.
בשלב הזה זכוכית עוברת שלושה מצבים שונים:

* טמפרטורת החדר - 550 מעלות.
הזכוכית נותרת קשיחה ויכולה להישבר. במצב הזה זכוכית יכולה להישבר אם הטמפ' עולה במהירות רבה מדי. שבר כזה יקרא "שוק תרמי".
* טמפ' הזכוכית עולה מעל 540 מעלות.
היא מתחילה להתרכך קצת ופני המשטח שלה יראה מבריק. במצב הזה כבר לא יתרחש שוק תרמי.
* 700-750 מעלות.
הזכוכית מתרככת מספיק כדי לקבל צורה. היא מתחילה לזרוח בצבע אדום צהוב, ושתי חתיכות זכוכית סמוכות זו לזו נדבקות. ככל שהטמפרטורה תעלה, צבע הזכוכית יעמיק ויהפוך אדום יותר. בטווח של 720-820 מעלות הזכוכית תעבור צניחה (סלמפינג) מוחלטת ותתחיל להימתח כמו גומי.
פיוזינג שלם, התחברות מוחלטת של מספר פיסות זכוכית יחד יתרחש בחום של 820 מעלות. מעל הטמפרטורה הזו הזכוכית נעשית נוזלית ובועות שנוצרות מעל פני השטח, יתפוצצו. כשהטמפ' מגיעה ל-950 מעלות הזכוכית נעשית כמו גומי וניתן להזיזה כשנוגעים בה.

2. השריה
שלב ההשריה מתרחש בטמפרטורה הגבוהה ביותר בתהליך; בחום של 820 מעלות בתהליך הפיוזינג, ובחום של 650-700 מעלות בתהליך הסלמפינג.
ניתן לבצע השריה בת דקה אחת בלבד עד שעה ויותר. בסלמפינג, זמני השרייה ארוכים יותר יגרמו לזכוכית להתאים את עצמה לתבנית בדיוק רב יותר. בפיוזינג, השריה ממושכת יותר גורמת לזכוכית להיראות שטוחה וחלקה יותר..

3. הקירור המהיר
בזמן שהזכוכית נמצאת בטמפ' של בין כ-600 מעלות ל-750 מעלות, מולקולות הזכוכית מתחילות להתגבש לכדי דוק לבן על פני הזכוכית. זכוכית שנשארת יותר מדי זמן בחום זה מקבלת מראה עמום שקשה לשנותו.
לכן יש לצמצם את זמן השהייה בחום זה, ומכאן שלב הקירור המהיר.
כשהזכוכית קיבלה את הצורה הרצויה, מגיע השלב, הכולל קירור הזכוכית במהירות רבה ככל האפשר עד שהצבע האדום נעלם, והצבע הטבעי מתחיל לחזור.
קירור מהיר מתרחש על ידי הרמת מכסה התנור לכמה שניות כך שחלק מהאוויר החם יצא.

4. שלב ההקשחה
לאחר שלב הקירור המהיר, החום יורד מ-550 מעלות והצבע התחיל לחזור לזכוכית, מתחיל שלב ההקשחה. הקשחה היא תהליך שבו הלחץ בזכוכית משתחרר, והמולקולות בזכוכית יכולות להתקרר ולהתארגן בצורה מוצקה ויציבה. הקשחה מוצלחת היא המפתח להפקת יצירה מזכוכית שתישאר יציבה בטמפ' החדר. לכל זכוכית טמפ' הקשחה וטווח הקשחה שונים. אם התוצר שעבר פיוזינג מורכב מסוגים שונים של זכוכיות, יהיו לו נקודות וטווח הקשחה שונים.

שלא כמו חומרים רבים אחרים, זכוכית אינה מתקשה או מתרככת בטמפרטורה אחת, אלא שהיא מתקשה ומתרככת בהדרגה. השלב שבו מתרחש המעבר מנוזל למוצק הוא שלב ההקשחה.

5. שלב הקירור לטמפרטורת החדר
לאחר שהושלם של ההקשחה, מתחיל שלב הקירור לטמפרטורת החדר. פעמים רבות ניתן לתת לתנור להתקרר באופן טבעי, אך זכוכיות עבות יותר ותנורים מסוימים זקוקים לתשומת לב רבה יותר. המפתח הוא האטת קצב הקירור כדי למנוע שוק תרמי שיגרום לזכוכית להישבר (גם כאן, מעבר מהיר מחום של 550 מעלות ומטה יכול לגרום לשוק תרמי).

רשימת נושאים
DIY
צור קשר