Как сделать оконное стекло

Обновлено: 28.04.2024

Друзья, все мы в нашей жизни непосредственно сталкиваемся со стеклом. Дома, на улице, везде. А знаете ли вы, как делают это стекло? Нет? Тогда открывайте ссылку и читайте текст (там и фото с видео есть).

50 лет назад в Саратове был построен завод по производству стекла – «Саратовстройстекло». Который за время работы стал одним из крупнейших заводов в стране – в 70-х завод производил 12% от общего объема стекольной промышленности Советского Союза.

За время своего существования завод пережил многое. И выпускал самую различную продукцию – от обычного листового стекла до стекловолокнистых материалов и сувенирных поделок из стекла.
В последнее время ходило много слухов о том, что завод перестал работать, его продали и закрыли. Но это не так – завод работает и по-прежнему выпускает стекло. Сейчас завод выпускает только листовое стекло, но с разным покрытием. И вот на процесс изготовления такого стекла я и приглашаю вас посмотреть.

Самое главное на заводе по производству стекла – это печь! Всё производство начинается с неё.

Вот эти 6 компонентов, а еще уголь, смешиваются и подаются в печь (такая смесь называется шихта) и разогревается там. Все компоненты завод приобретает в других городах. Например, мел привозят из Россоши, соду из Стерлитамака, а песок из Ульяновска. Требования к компонентам строгие, они должны соответствовать определенным критериям.

Расплавляют шихту под температурой 1600 градусов. А для работы печи требуется 5000 кубов газа (в час!). Но и производить печь может до 700 тонн стекла за сутки.

Печь длинная (60 метров в длину) и широкая (12 метров).

За работой печи наблюдают с помощью специального пульта управления, который находится в отдельной комнате. Здесь не только следят за работой печи, отслеживая её параметры, но и задают различные программы для работы печи.

Вот тут на мониторах видно пламя в печи.

Работает печь постоянно, не останавливаясь ни на секунду. Если температура в печи упадет хоть немного, то всё – печь можно выключать, разбирать и строить новую. Но со временем новую печь строить всё же придется – её срок работы ограничен и составляет 15-18 лет (раньше печи работали по 7-8 лет). Новую печь сооружают примерно за год.
Сейчас на заводе оборудование почти полностью зарубежное (российского оборудования – всего 15%). А ведь на момент начала работы завода пропорции были противоположными…
После выхода из печи расплавленное стекло подается в ванну, сделанную из олова. Выглядит это так, словно стекло «плывёт» по олову. Отсюда этот способ изготовления стекла назвали наплывным.

Пока стекло течёт по олову, оно остужается до 600 градусов (на момент выхода из печи температура стекла быдла 1200 градусов).
Ванна расплава также управляется специальным пультом управления (он тоже находится в отдельной комнате).

Этот пульт позволит создать разную толщину стекла (от 2,5 мм до 12 мм). Это делается за счёт изменения скорости ленты и растягивающих устройств. Чаще всего изготавливают стекло 4-х и 6-ти мм – это самые ходовые толщины – именно такая толщина применяется в оконных стеклах.

Соавтор(ы): Mark Spelman. Марк Спелман — генеральный подрядчик из Остина, Техас. Имеет более 30 лет опыта в строительстве, специализируется на внутренних строительных работах, управлении проектами и оценке проектов. Профессионально занимается строительством с 1987 года.

Нам довольно часто приходиться выбрасывать разбитое стекло, но когда дело доходит до выбрасывания больших и вполне целых стеклянных предметов, у большинства людей и возникают вопросы. Не важно, убираете вы разбитую бутылку или выбрасываете раздвижную стеклянную дверь, в утилизации стекла нет ничего сложного, если соблюдать при этом все необходимые меры предосторожности.

Отдайте стекло другим людям. Зеркала или даже стеклянные столешницы можно отдать другу или благотворительной организации. Отдав стекло кому-нибудь, вы не только избавитесь от него и поможете другим, но и не позволите стеклу оказаться на свалке.

Для этого вам, скорее всего, придется самостоятельно транспортировать стекло в пункт приема.

Если вам скажут сначала разбить панель, тогда вам больше подойдет второй метод.

Заклейте и переднюю, и заднюю стороны стекла.
Чем большую поверхность вы заклеите, тем лучше, но если хотите сэкономить скотч, обмотайте переднюю и заднюю стороны стекла крест-накрест. [3] X Источник информации

Обмотайте стекло. Возьмите воздушно-пузырчатую пленку или старое покрывало, которое не жалко выбросить, обмотайте им стекло и наглухо заклейте. [4] X Источник информации Таким образом, если стекло все же треснет и некоторые кусочки отделятся от скотча, они останутся в обертке.

Положите стекло рядом с мусорным контейнером. Если вы выбросите стекло в мусорный ящик, в вашей подписи не будет смысла. Поэтому поставьте стекло рядом с ближайшим контейнером. [6] X Источник информации Убедитесь, что надпись смотрит наружу и что ее можно легко увидеть.

Возьмите покрывало, которое вам не жалко выбросить, и положите его под стекло, чтобы упростить себе задачу по уборке крошечных осколков.
Если стекло помещается в мусорное ведро, положите в него стекло и разбейте его там.
Когда будете разбивать стекло, не забудьте надеть перчатки и очки или другое средство защиты для глаз.

Примите должные меры предосторожности. При обращении с битым стеклом всегда надевайте рабочие перчатки и обувь с толстой подошвой, не важно, разбитая ли это бутылка или большое оконное стекло. Также не подпускайте детей и домашних питомцев к тому месту, где разбилось стекло, пока вы все не уберете.

Не просто используйте плотный мусорный мешок, но положите второй мешок внутрь первого и лишь потом сложите туда разбитое стекло. [8] X Источник информации Гораздо проще засунуть второй мешок внутрь первого и лишь потом начинать уборку, чем пытаться запихнуть набитый мусором мешок во второй.

Обязательно пропылесосьте участок стационарным пылесосом с трубчатой насадкой. Роботы-пылесос могут раздавить стекло на еще меньшие кусочки, к тому же им не хватает той мощности всасывания, что есть у трубки.
Многие предпочитают убирать стекло веником или шваброй, а не пылесосом, но осколки стекла могут с легкостью застрять в прутьях или щетинках, а потом оказаться в другом месте. Уборка пылесосом более надежна.

Протрите участок влажным бумажным полотенцем. Завершить уборку поможет влажное бумажное полотенце: тщательно протрите им участок, где лежало стекло. [13] X Источник информации Не забудьте также вытереть подошвы ботинок, чтобы удалить стеклянную пыль, которая могла приклеиться во время уборки.

Поместите мусорный пакет в картонную коробку. Некоторые компании могут попросить, чтобы вы утилизировали стекло в твердой упаковке. [14] X Источник информации Если это так, положите заполненные стеклом мусорные пакеты в картонную коробку, запечатайте ее и пометьте как «Битое стекло».

Выставьте коробку вместе с остальным мусором. Поздравляем, вы правильно упаковали и пометили разбитое стекло. Теперь его можно выбросить в мусорный контейнер.

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.

Подготовьте огнеупорный тигель (плавильный горшок).
Всыпьте в тигель песок, соду и известь, причем примеси должны занимать не более 30% в составе.
Поставьте тигель в печь и расплавьте состав при максимально высокой температуре (1500-1700⁰С).
После того, как компоненты расплавятся, разлейте жидкий сплав по формам для отливки.
Последний этап – обжиг в печи, охлажденной до 400-600⁰С. Так стеклянное изделие сделается твердым и прочным.

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.

Самое главное на заводе по производству стекла – это печь! Всё производство начинается с неё.

Печь длинная (60 метров в длину) и широкая (12 метров).

Вот тут на мониторах видно пламя в печи.

Стекло - это немного загадка. Стеклу достаточно трудно защитить нас, но это разрушает внушаемую легкость. Оно сделано из непрозрачного песка, но при этом полностью прозрачно. И, пожалуй, самое удивительное, что оно ведет себя как твердый материал. но это также своего рода жидкость. Вы можете найти стекло, куда бы вы ни посмотрели: в большинстве комнат в вашем доме будет стеклянное окно, а если нет, возможно, стеклянное зеркало. или стеклянная лампочка. Стекло является одним из старейших и самых универсальных материалов, созданных человеком. Давайте узнаем о нем еще немного.

Что такое стекло?

Хотите верьте, хотите нет, но стекло изготовлено из жидкого песка. Вы можете сделать стекло, нагревая обычный песок (который в основном сделан из диоксида кремния), пока он не расплавится и не превратится в жидкость. Вы не увидите этот процесс на вашем местном пляже: песок тает при невероятно высокой температуре 1700°C.

Когда расплавленный песок охлаждается, он не превращается обратно в песчаный желтый материал, с которого вы начали: он претерпевает полную трансформацию и приобретает совершенно другую внутреннюю структуру. Но не имеет значения, насколько вы охлаждаете песок, он никогда не превращается в твердый. Вместо этого он становится своего рода замороженной жидкостью или тем, что ученые называют аморфным твердым веществом. Это как нечто среднее между твердым и жидким с некоторой кристаллической решеткой твердого тела и некоторой молекулярной случайностью жидкости.

Стекло является таким популярным материалом в наших домах, потому что оно обладает всевозможными действительно полезными свойствами. Помимо того, что оно прозрачно, его недорого сделать, легко формовать, когда он расплавлен, достаточно устойчив к теплу, химически инертен (так что стеклянная банка не реагирует с продуктами, которые вы в нее положили), и ее можно перерабатывать любое количество раз.

Как изготавливается стекло?

Когда американские ученые испытали прототип атомной бомбы в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратил песок в непосредственной близости от удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все они нуждаются в огромном количестве тепла.

На коммерческом стекольном заводе песок смешивают с отработанным стеклом (из вторичной переработки), содовой золой (карбонат натрия) и известняком (карбонат кальция) и нагревают в печи. Сода снижает температуру плавления песка, что помогает экономить энергию во время производства, но у нее есть существенный недостаток: она производит своего рода стекло, которое растворяется в воде! Известняк добавлен, чтобы остановить этот процесс. Конечный продукт называется газированной известкой и кремнеземным стеклом. Это обычное стекло, которое мы можем видеть вокруг себя.

После того, как песок расплавлен, его либо наливают в формы для изготовления бутылок, стаканов и других контейнеров, либо «плавают» (наливают поверх большого чана из расплавленного олова металла), чтобы сделать идеально плоские листы стекла для окон. Необычные стеклянные вещи все еще иногда делаются путем их «продувания». «Гоб» (люмп) расплавленного стекла обматывается вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается через открытый конец трубы, в результате чего стекло взрывается, как воздушный шар. С умелым дуновением и поворотом можно сделать всевозможные удивительные формы.

Производители стекла используют несколько иной процесс в зависимости от типа стекла, которое они хотят сделать. Обычно для изменения внешнего вида или свойств готового стекла добавляют другие химические вещества. Например, в расплавленный песок добавляют химические вещества на основе железа и хрома, чтобы получить стекло с зеленым оттенком. Устойчивое к запеканию боросиликатное стекло изготавливается путем добавления оксида бора в расплавленную смесь. Добавление оксида свинца делает прекрасное хрустальное стекло, которое легче разрезать; Высоко ценимый ограненный кристалл свинца сверкает цветом, преломляя (изгибая) проходящий через него свет. Некоторые особые виды стекла изготавливаются с помощью другого производственного процесса. Пуленепробиваемое стекло изготавливается из сэндвича или ламината из нескольких слоев стекла и пластика, соединенных вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобилей, производится путем очень быстрого охлаждения расплавленного стекла, что значительно усложняет его. Витражное (цветное) стекло изготавливается путем добавления металлических соединений в стекло, пока оно расплавлено; разные металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.

Стекло твердое или жидкость?

Это очень интересный вопрос.

Ответ и то, и другое! Существуют различные мнения о том, как относиться к таким материалам, как стекло, которые в некотором роде кажутся немного похожими на жидкости и немного на твердые вещества в других.

В школах и книгах мы склонны узнавать, что все твердые тела имеют фиксированную структуру атомов.

На самом деле, существуют различные виды твердых тел, которые имеют очень разные структуры, и не все, что мы описываем как «твердое», ведет себя точно так же. Подумайте о комке железа и комке резины. Совершенно очевидно, что они оба твердые вещества, и все же резина очень отличается от железа. Внутри резина и железа имеют свои атомы (в случае железа) и молекулы (в случае резины) расположены совершенно по-разному. Железо имеет регулярную или кристаллическую структуру (как рама с атомами по углам), в то время как резина является полимером (из длинных цепочек молекул, слабо связанных друг с другом). Или подумайте о воде. Как вы, возможно, обнаружили, вода является почти уникальным твердым веществом, потому что она расширяется, начиная с того, как замерзает. Короче говоря, не все аккуратно вписывается в наши представления о твердом, жидком и газовом, и не все твердые вещества, жидкости и газы ведут себя красиво, аккуратно, легко объяснимо. Исключение составляют вещи, которые делают науку действительно интересной!

Аморфные тела

Давайте вернемся к стеклу. Посмотрите через микроскоп на стекло, и вы обнаружите, что молекулы, из которых оно сделано, расположены в неправильном узоре. Вот почему стекло иногда называют аморфным твердым веществом (твердое без правильной кристаллической структуры, которое было бы что-то вроде металла). Вы также можете увидеть стекло, описанное как «замороженная переохлажденная жидкость». Это еще один способ сказать "стекло - это жидкость, которая никогда не ставила", что является загадочным утверждением, которое вы иногда найдете в научных книгах. Можно сказать, что стекло немного похоже на жидкость и немного на твердое. Он имеет внутреннюю структуру, которая находится где-то между структурой жидкости и твердого тела, с некоторым порядком твердого тела и некоторой случайностью жидкости.

Стекло ни в коем случае не является единственным аморфным твердым веществом. Можно сделать такой тип воды, называемый аморфным льдом, который можно было бы описать как между твердым (вода) и жидким (лед). Вы делаете это, охлаждая воду очень быстро. Лед образуется так быстро, что у него нет времени построить свою нормальную, кристаллическую структуру. Так что то, что вы получаете, выглядит как лед, но в некотором роде ведет себя как жидкая вода. Другие вещества также могут быть превращены в аморфные твердые вещества. Солнечные элементы часто изготавливаются из так называемого аморфным кремнием.

Для чего мы используем стекло?

Стекло начинает ваш день с блеска: взгляд на часы, взгляд сквозь глазурь на солнце или дождь, хмурость в зеркале, песня из душа, когда вы моетесь водой, стекающейся тепло с солнечных панелей на крыше. Очки лежат на столе, который сам по себе может быть сделан из каленого стекла, а также есть бутылки и банки всех форм и цветов. Готовя завтрак на своей кухне, вы можете использовать стеклянно-керамическую варочную поверхность или микроволновую печь с металлическим окном, чтобы держать волны внутри. Может быть, вы смотрите, как круассаны нагреваются через дверь духовки? Чай заваривается в стеклянном чайнике.

Когда вы проверяете свою электронную почту за завтраком (плохая привычка), скорость света интернет-данные поступают в ваш дом через оптические волокна, точно так же, как солнечный свет проходит через теплоотражающие окна , которые сохраняют прохладу. Вы читаете слова через стеклянную ЖК-панель ноутбука или закаленное стекло смартфона, которые заряжаются солнечной энергией от фотоэлектрических панелей на крыше. Говорящие головы бормочат на вас через экран телевизора в углу.

Затем вы отправляетесь на работу или учебу в вагоне, завернутом стеклом, автобусе, поезде, сгорбившись под лампами, покрытыми стеклом, чтобы они были долговечными. Если вы едете, шоссе, по котором вы ревете, может быть изготовлено из заполнителей и асфальта, включая переработанное стекло; даже белые полосы посередине используют крошечные стеклянные бусины, чтобы они сияли в ваших фарах. Может быть, вы заскочите в банк или на почту по пути, улыбаясь кассиру, сидящей за пуленепробиваемым окном, когда делаете быструю копию своих водительских прав (которые вы небрежно оставляете на стеклянной поверхности ксерокса). Если это современное здание, ваш офис или школа может быть мини-стеклянным собором; мы думаем о стекле как о хрупком материале, но усилить его правильно, то вы можете сделать из него стены, полы, крыши и лестницы; магазины показывают свои изделия через огромные ламинированные панели, полированные до совершенства.

И это всего лишь крошечная подборка вещей, которые стекло делает для нас. Есть еще много мест, где вы найдете его, начиная от лампочек, в термометрах и до стекловолоконных корпусов лодок. Четкий, чистый, привлекательный, дешевый, сильный и эффективный. Чего еще можно желать? Стекло - это один из тех волшебных материалов, которые мы абсолютно принимаем как должное; везде и нигде - "невидимо прозрачный", так что мы даже не замечаем, что оно там!

Спасибо что дочитали статью!

Будем Вам признательны если Вы поставите лайк и подпишитесь на наш канал.

Читайте также: