La fabricació de vidre és un procés molt antic, amb evidències arqueològiques de la fabricació de vidre que es remuntava abans del 2500 aC. Una vegada un art rar i preuat, la fabricació de vidre s’ha convertit en una indústria habitual. Els productes de vidre s’utilitzen comercialment i a la llar com a envasos, aïllants, fibra de reforç, lents i art decoratiu. Tot i que els materials que s’utilitzen per fabricar-los poden variar, el procés general per fer vidre és el mateix i es descriu a continuació.
Passos
Mètode 1 de 2: utilitzar un forn o forn
Pas 1. Obteniu sorra de sílice
També anomenada sorra de quars, la sorra de sílice és l’ingredient principal per fer vidre. Es busca vidre sense impureses de ferro per a peces de vidre transparent, ja que el ferro farà que el vidre aparegui verdós quan estigui present.
- Utilitzeu una màscara facial si manipuleu sorra de sílice de gra extremadament fi. Si s’inhala, pot irritar la gola i els pulmons.
- La sorra de sílice està disponible als minoristes en línia. És bastant barat: les petites quantitats no haurien de costar més de 20 dòlars. Si voleu operar a escala industrial, els minoristes especialitzats poden oferir preus competitius en comandes grans, de vegades inferiors a 100 dòlars per tona.
- Si no és possible trobar sorra prou lliure d’impureses de ferro, es pot contrarestar el seu efecte matisant afegint petites quantitats de diòxid de manganès. O, si voleu vidre verdós, deixeu la planxa dins!
Pas 2. Afegiu carbonat de sodi i òxid de calci a la sorra
El carbonat de sodi (comunament anomenat refresc de rentat) redueix la temperatura necessària per fabricar el vidre comercialment. No obstant això, permet que l’aigua passi pel got, de manera que s’afegeix òxid de calci o calç per anul·lar aquesta propietat. També es poden afegir òxids de magnesi i / o alumini per fer el vidre més durador. En general, aquests additius no ocupen més del 26 al 30 per cent de la barreja de vidre.
Pas 3. Afegiu altres productes químics, segons el propòsit previst del vidre
L’addició més comuna per al vidre decoratiu és l’òxid de plom, que proporciona brillantor a la cristalleria, així com la suavitat per facilitar el tall i també redueix el punt de fusió. Les lents d’ulleres poden contenir òxid de lantà per les seves propietats refractives, mentre que el ferro ajuda el vidre a absorbir la calor.
El cristall de plom pot contenir fins a un 33% d’òxid de plom; no obstant això, com més òxid de plom requereixi més habilitat per donar forma al vidre fos, de manera que molts fabricants de cristalls de plom opten per un contingut de plom menor
Pas 4. Afegiu productes químics per produir el color desitjat al got, si n’hi ha
Com es va assenyalar anteriorment, les impureses de ferro de la sorra de quars fan que els vidres fets amb ella semblin verdosos, de manera que s’afegeix òxid de ferro per augmentar el to verdós, igual que l’òxid de coure. Els compostos de sofre produeixen un to groguenc, ambre, marronós o fins i tot negre, depenent de la quantitat de carboni o ferro que s'afegeixi a la barreja.
Pas 5. Col·loqueu la barreja en un bon gresol o suport resistent a la calor
El contenidor hauria de ser capaç de suportar les temperatures extremadament altes del forn; segons els additius, la barreja de vidre es pot fondre a un rang de temperatures entre 1, 500 i 2, 500 graus centígrads. El contenidor també s’ha d’agafar fàcilment amb ganxos i pals metàl·lics.
Pas 6. Foneu la barreja en un líquid
Per al vidre de sílice comercial, això es fa en un forn de gas, mentre que es poden crear gots especials utilitzant un fonedor elèctric, un forn de pot o un forn.
La sorra de quars sense additius es converteix en vidre a una temperatura de 2, 300 graus centígrads (4, 172 graus Fahrenheit). L’addició de carbonat sòdic (sosa) redueix la temperatura necessària per fer el vidre a 1, 500 graus centígrads (2, 732 graus Fahrenheit)
Pas 7. Homogeneïtzar i eliminar les bombolles del vidre fos
Això significa remoure la barreja a un gruix constant i afegir productes químics com sulfat de sodi, clorur de sodi o òxid d'antimoni.
Pas 8. Donar forma al vidre fos
Donar forma al vidre es pot fer de diverses maneres:
- El vidre fos es pot abocar en un motlle i deixar-lo refredar. Aquest mètode va ser utilitzat pels egipcis, i també és el nombre de lents que es creen actualment.
- Es pot recollir una gran quantitat de vidre fos a l'extrem d'un tub buit, que després es bufa mentre es gira el tub. El vidre està format per l’aire que entra al tub, la gravetat tira del vidre fos i les eines que el bufador utilitza per treballar el vidre fos.
- El vidre fos es pot abocar en un bany d’estany fos per donar-li suport i fer-lo explotar amb nitrogen a pressió per donar-li forma i polir-lo. El vidre fabricat per aquest mètode s’anomena vidre flotat i és així com s’han fet els vidres des dels anys cinquanta.
Pas 9. Refredeu lentament el got en un forn
Aquest procés s’anomena recuit i elimina els punts d’esforç que es poden haver format al vidre durant el refredament. El vidre que no s’ha recuit és significativament més feble. Un cop finalitzat aquest procés, el vidre es pot recobrir, laminar o tractar d’una altra manera per millorar la seva resistència i durabilitat.
- La temperatura precisa per al recuit pot variar en funció de la composició precisa del vidre, des de 750 graus Fahrenheit fins a 1000 graus Fahrenheit. La velocitat a la qual s’ha de refredar el vidre també pot canviar; en general, els trossos de vidre més grans s’han de refredar més lentament que els trossos més petits. Investigueu mètodes de recuit adequats abans de començar.
- Un procés relacionat és el temperat, en què el vidre modelat i polit es col·loca en un forn escalfat a almenys 600 graus centígrads (1, 112 graus Fahrenheit) i després es refreda ràpidament ("apaga") amb explosions d'aire a alta pressió. El vidre recuit es trenca en fragments a 6.000 lliures per polzada quadrada (psi), mentre que el vidre temperat es trenca en trossos petits a no menys de 10.000 psi i normalment a uns 24.000 psi.
Mètode 2 de 2: fer servir una barbacoa de carbó
Pas 1. Prepareu un forn improvisat a la brasa de carbó
Aquest mètode utilitza la calor generada per un gran foc de carbó vegetal per fondre sorra de sílice en vidre. Els materials que s’utilitzen són relativament econòmics i habituals; teòricament, tot el que necessiteu és un breu viatge a la ferreteria per estar preparats per fabricar el vostre propi vidre. Utilitzeu una gran graella per fer barbacoa de carbó: els models de "cúpula" de mida estàndard funcionen bé. Utilitzeu la graella més gruixuda i resistent disponible. La majoria de graelles de carbó vegetal tindran un respirador a la part inferior: obriu aquest respirador.
- Fins i tot a les temperatures extremadament caloroses assolides en aquest mètode, pot ser difícil fondre sorra de sílice en una graella. Afegiu una petita quantitat (aproximadament 1/3 a 1/4 del volum de la vostra sorra) de sosa, calç i / o bórax per a roba abans de començar. Aquests additius redueixen la temperatura de fusió de la sorra.
- Si voleu bufar el vidre, tingueu a mà un tub llarg i buit de metall. Si l’abocareu en un motlle, prepareu-lo prèviament. Voleu un motlle que no es cremi ni es fongui de la calor del vidre fos: el grafit funciona bé.
Pas 2. Conegueu els perills d’aquest mètode
Aquest mètode farà que una barbacoa convencional superi els límits de temperatura normals, tan calenta que fins i tot és possible fondre la graella. Aquest mètode pot provocar lesions greus o la mort si s’intenta imprudentment. Procediu amb precaució. Tingueu a la vostra disposició una gran quantitat de brutícia o sorra o un extintor que tingui una temperatura elevada per sufocar el foc si cal.
Pas 3. Preneu totes les precaucions possibles per protegir-vos i la vostra propietat de la calor alta
Proveu aquest mètode en una superfície bruta o sorrenca a l’aire lliure amb molt d’espai. Si ho feu sobre una superfície de formigó nua que no estigui coberta de sorra o brutícia, el formigó podria espatllar-se explosivament si hi cau vidre fos calent. No utilitzeu cap equip insubstituïble. Quedeu-vos clar de la graella mentre escalfeu el got. També heu de portar el màxim de roba protectora possible, inclosos:
- Guants o guants de forn resistents
- Una màscara de soldador
- Un davantal resistent
- Roba resistent a la calor
Pas 4. Obteniu un aspirador de botiga amb un llarg accessori de mànega
Feu servir cinta adhesiva o un altre mètode per inclinar la mànega de manera que bufi directament a la ventilació inferior sense tocar el cos principal de la graella. És possible que vulgueu subjectar la mànega a una de les potes o rodes de la graella. Mantingueu la unitat d’aspiració principal el més allunyada possible de la graella.
- Assegureu-vos que la mànega estigui segura i no es mogui; si es deixa anar mentre es prepara el got, hauríeu de fer-ho no acosteu-vos a la graella si fa molta calor.
- Activeu el buit per provar el posicionament de la mànega. Una mànega precisa bufarà directament al respirador.
Pas 5. Folreu l'interior de la graella amb carbó vegetal
Utilitzeu més carbó vegetal del que faríeu a la brasa de carn. S'han aconseguit resultats satisfactoris omplint la graella fins a la vora. Col·loqueu una olla o gresol de ferro colat que contingui la vostra sorra al centre de la graella, envoltada de carbó vegetal.
El carbó vegetal de fusta dura (o "global") es crema més ràpid i calorós que el carbó de briquetes, cosa que el converteix en una millor opció si està disponible
Pas 6. Enceneu el carbó vegetal
Consulteu l’embalatge del carbó vegetal per saber si el carbó vegetal es pot encendre directament o si necessita líquid més lleuger. Deixeu que les flames es propaguen uniformement.
Pas 7. Espereu que el carbó vegetal s’escalfi
Quan els carbons són grisencs i emanen una brillantor taronja, ja estan a punt. Haureu de ser capaços de sentir la calor simplement situant-vos a prop de la graella.
Pas 8. Enceneu la botiga per introduir aire al carbó vegetal
El carbó alimentat amb aire des del fons pot cremar molt (fins a 2 000 graus Fahrenheit). Compte: es poden produir grans incendis.
Si encara no podeu arribar a temperatures prou altes, experimenteu amb la substitució de la tapa mentre introduïu aire pel respirador
Pas 9. Quan el got estigui fos, utilitzeu amb molta cura instruments metàl·lics per eliminar-lo i donar-li forma
A causa de la baixa temperatura del mètode de graella, el vidre fos pot ser més rígid i difícil de treballar que el vidre d’un forn. Doneu-li forma amb un tub, motlle o altres eines com ho faríeu normalment.
Consells
- Algunes sorres de platja es poden utilitzar en lloc de sorra de sílice pura, tot i que el vidre resultant pot ser opac, descolorit o de menys qualitat. Utilitzeu la sorra més blanca, fina i uniforme que hi hagi.
- Si la vostra sorra o additius són de gra gruixut, polvoreix-los amb un morter i una màquina o un molinet mecànic. Les partícules de gra més fi es fonen més ràpidament.
-
Es poden afegir a la sorra trossos de vidre vell enfonsat abans de fondre’s per reciclar-lo en un got nou. Primer s’ha de comprovar si hi ha impureses que permetin debilitar el vidre nou que s’elabora amb el vidre vell o “cullet”: busqueu bombolles.
Quan tritureu el vidre, utilitzeu una màscara facial per evitar la inhalació accidental
- Utilitzeu un bufador d’alta temperatura per fusionar o tallar trossos petits, barres o fils.
Advertiments
- Sempre tingueu precaució al voltant de fonts d’alt calor. Mai intenteu fer vidre al voltant de nens o mascotes.
-
L’extinció de focs molt calents amb aigua pot empitjorar-los. Per exemple, un foc que crema a 2.000 graus centígrads és prou calent com per dividir aigua (H2O) als seus àtoms d’hidrogen i oxigen, alliberant una enorme quantitat d’energia calorífica. Per als focs molt calents, és millor tenir a mà una galleda gran de terra o sorra.
Els extintors de classe D contenen clorur de sodi (sal de taula) i s’utilitzen per sufocar focs metàl·lics
