Как сделать пластиковое стекло своими руками

Как выплавить стекло в домашних условиях: просты методы

Изготавливать стекло начали приблизительно в третьем тысячелетии до н.э., что подтверждают найденные в Междуречье стеклянные части. Производство стекла тогда было редким искусством – изделия из него были признаком богатства владельца. Сделать стекло сейчас возможно и в домашних условиях, материалы для этого могут различаться, но принципиальные моменты процесса одинаковы вне зависимости от характеристик сырья.

Материал, из которого делают стекло

Чтобы изготовить стекло понадобится кремнистый песок, который иначе называют кварцевым. Этот элемент – основа производства стеклянного полотна. Для получения прозрачного стекла необходимо брать кремнистый песок без присутствия железа. Примесь железа в кварцевом песке приводит к тому, что итоговое полотно приобретает некоторый зеленоватый оттенок, интенсивность которого зависит от количества металла.

Когда найти кремнистый песок без большого объема примеси железа возможности нет, для нейтрализации зеленоватого оттенка в будущем стеклянном изделии нужно добавить незначительное количество диоксида марганца.

В кварцевый песок добавляют кальциевую окись и карбонат натрия. Сода (карбонат натрия) понижает температуру, необходимую для производства стеклянного полотна. Карбонат натрия и гидроокись кальция также препятствуют воде проникать сквозь стекло – их добавляют специально для нейтрализации этого свойства. Чтобы ликвидировать водопроницаемость и увеличить прочность стекла также применяют оксиды алюминия либо магния. Но, такие примеси составляют 26-30% стекольной шихты, не больше. При изготовлении цветного стекла используют некоторые «побочные» свойства химических элементов:

1. Чтобы получить зеленое стекло добавляют большой объем оксида меди, хрома либо железа.
2. Для желтого, черного, коричневого либо янтарного цвета в стекольную шихту вносят серу. Степень насыщенности цвета зависит от объема добавленного железа либо углерода.
3. Совмещение серы и бора приводит к синему тону.
4. Добавление марганца придает фиолетовый оттенок.
5. Соединения никеля позволяют получить красно-фиолетовый цвет.
6. При использовании окиси неодима стекло приобретает красный тон.
7. Розовый цвет получают при помощи оксида эрбия.

Для улучшения характеристик стеклянного изделия, в зависимости от итогового предназначения, добавляют и другие химические примеси. Наиболее применяемой добавкой в производстве декоративного стекла выступает оксид свинца, придающий блеск. Он приводит к повышению пластичности материала, что упрощает процесс резки и понижает температуру плавления. В случае линз для оптики привносят оксид лантана, повышающий преломляющие характеристики изделия. Железо применяют как добавку – когда необходимо повысить степень поглощения тепла стеклом.

Стекло своими руками

Сделать стекло в домашних условиях возможно только, когда есть плавильня, так как без добавок кремнистый песок плавится при температуре в 2300 ̊С, а в случае присутствующей в нем соды (карбоната натрия) градус плавления понижается до 1500 ̊С. Для получения однородной массы надо удалить пузырьки – чтобы получить такой эффект стекловаром делают постоянные помешивания, пока расплавленная стекольная масса не загустеет. Кроме помешиваний также необходимо привнести в стекольную массу одно из трех химических веществ:

• натрия сульфат;
• хлорид натрия;
• триоксид сурьмы.

Придать форму жидкой стекольной массе возможно используя формующие емкости, вылив в ванну с оловом (расплавленным), а также применяя стеклодувную технику.

При использовании форм необходимо залить расплавленную массу в емкость и оставить в ней до полного застывания и остывания. Такая методика применялась египтянами и используется сейчас для получения оптических линз. Вариант ванны с оловом предполагает нагнетание азотом давления для придания стеклу глянца и формы. Эту методику применяют для получения полированного стеклянного листа (оконного стекла) с 1950 г. В случае стеклодувной техники, форму стеклу придают при помощи воздуха:

1. Больший объем расплавленной стекольной массы скапливается на конце трубки.
2. В полую трубку задувают воздух, при этом ее непрерывно вращают.
3. Сила притяжения действует на стекольную массу, она стремится к земле, а стеклодув формирует необходимый вид предмета при помощи специализированных инструментов.

Вне зависимости от применяемой методики, далее стекло оставляют остывать. Для повышения прочности стеклянного изделия используют термообработку. Эта манипуляция (обжиг) позволяет удалить присутствующие повреждения, возникшие в ходе охлаждения стеклянного изделия. Когда процесс закончен, стеклянный предмет можно ламинировать, покрывать либо обрабатывать иначе для улучшения его характеристик.

Где взять кварцевый песок

Прежде, чем делать стекло необходимо купить кварцевый песок. Иногда найти качественный материал тяжело, так как нередко в кремнистом песке присутствует значительное число примесей. Их надо нейтрализовать при помощи диоксида марганца – для получения прозрачного стекла. Купить кварцевый песок можно в специализированных магазинах, цена материала находится в районе 20 у.е. за небольшой объем, необходимый для разовой работы. Когда запланирована работа в промышленных масштабах, цена кремнистого песка составляет порядка 100 у.е. за 1 тонну.

Подготовка смеси и добавки к песку

Подготавливают смесь кварцевого песка – в него добавляют необходимые химические элементы, влияющие на характеристики итогового изделия (цвет, прочность, подобное). Обязательно, для водостойкости в сырье добавляют оксид кальция либо известь, а для понижения температуры плавления – карбонат натрия (соду). Часть примесей не должна превышать треть от объема получившейся смеси кварцевого песка с химическими элементами.

Перед началом работы с кремнистым песком необходимо надеть защитную маску, так как материал тонкозернистый и легко проникает в дыхательные пути, раздражая слизистые.

Этапы стекольного производства и порядок работы

Чтобы приготовить стекло своими руками нужно строго соблюдать порядок этапов его производства. Перед началом плавки предварительно подготовленную шихту помещают в тигель, устойчивый к высоким температурам, и подготавливают нагревательное устройство. На производстве для нагрева используют сложную печь высокой температуры, но при малых объемах и добавлении соды подойдет гриль или миниатюрная плавильня. Дальнейшие этапы соответствуют:

1. Расплавленную массу в сосуде перемешивают до однородности расплавленного стекла – пузыри воздуха должны выйти.
2. Когда масса уже готова ее нужно сформировать в соответствии с задуманным – отлить слиток или форму.
3. После застывания стекла проводят отпуск и закаливание – итоговый результат будет прочнее, так как снято внутреннее напряжение.

На производстве, кроме фигур и посуды, изготавливают обычное стекло для окон и зеркал, но в домашних условиях получить его возможности нет. Для отливания гладкой стеклянной поверхности используют чашу с расплавленным оловом – расплав растекается по поверхности и постепенно остывает до твердости. Упрочнение стекла происходит из-за разницы в температурах плавления материалов.

Использование жаровни на древесном угле

Горение древесного угля дает высокую температуру, которой будет достаточно для расплавления стеклянной шихты в тигле. Чтобы использовать этот вариант нужно подготовить жаровню или использовать готовый вариант – мангал, барбекю, гриль. Однако надо учитывать прочность материала жаровни – алюминий легко расплавится при необходимых температурах, а тонкая сталь просто выгорит. Количество топлива также нужно увеличить, в сравнении с подходящим объемом для приготовления пищи, так как нужна высокая и стабильная температура.

Если на жаровне имеется отверстие для вентилирования углей, его нужно открыть – без доступа кислорода нагрев будет недостаточным для плавления.

Использование печи

Для плавления стеклянного песка используют различные виды печей – газовые, муфельные, электрические и горшковые. В печи возможен разогрев шихты до необходимой температуры в 1500-2500°С. В зависимости от конструкции устройства, могут понадобиться щипы с фиксацией для тигля. Охлаждение готового материала после значительного нагрева должно быть плавным – при касании к холодным объектам появляются трещины.

Форматирование стекла

Формировать изделие из стекла можно разными способами – отлить в форме, изогнуть мягкий материал или выдуть трубкой. Для форм подойдет гипс или асбест, для ручной формовки нужен инструмент и аккуратность, а при выдувании полых изделий нужна трубка из тугоплавкого материала – из металлов подходит только сталь, но лучше использовать графит. При форматировании важно действовать с осторожностью – горячее стекло приводит к тяжелым формам ожога.

Меры безопасности

При выплавлении стекла и изготовлении стеклянных изделий дома стеклоделу необходимо придерживаться правил и норм по безопасности. Как главный пункт выделяют окружение – в жилом помещении такие работы проводить нельзя. Лучше располагать аппаратуру и нужные в работе материалы на улице или в подходящей мастерской, к примеру – кузне. В набор защитного обмундирования включают:

• огнеупорный фартук;
• огнеупорные перчатки;
• сварочная маска;
• защитные ботинки.

Весь инструмент, который нужен в процессе изготовления стекла, раскладывают поблизости, чтобы не отвлекаться от процесса. Для дополнительной безопасности рядом должны присутствовать огнетушитель и ведро с песком. При возгорании нужно действовать сразу – печь выключают и гасят пламя. Тлеющие угли и разлитый расплав лучше присыпать песком из ведра.

Электрические нагреватели надо отключить от сети и нельзя использовать для их тушения воду.

Рекомендации по стеклоделию

Изготовление стекла своими руками в домашних условиях подразумевает аккуратность и внимание – при отсутствии опыта такой процесс может представлять сложности, в особенности на завершающем этапе. Для первой попытки не стоит подготавливать большие объемы расплава. Чтобы упростить работу с таким материалом можно воспользоваться рекомендациями опытных стеклодувов:

1. Как заменитель кварцевого песка используют просеянный речной песок белого цвета.
2. Крупные гранулы компонентов шихты перед нагревом тщательно измельчают в ступке.
3. Куски неудавшихся изделий можно добавлять в состав шихты – так экономят материал.

Температура отжига для завершения изделия находится в пределах от 400°С до 600°С. Показатели зависят от тугоплавкости использованной шихты. Охлаждение готового стекла зависит от размеров слитка и его толщины – габаритные предметы нуждаются в постепенном остывании. После завершения работы упрочняют изделие покрытием глазурью или ламинированием.

Заключение

Создание стекла – тонкая и трудоемкая работа. Дома изготовить стеклянное изделие можно, но только при следовании инструкции по процессу и соблюдении норм безопасности – процесс связан с высокими температурами, что может привести к пожару. Первые работы из этого материала не будут отличаться качеством. Однако при наборе опыта изготовить привлекательные стеклянные изделия возможно.

Источник

Стеклопакет своими руками

Окна Проф >> Всё про окна >> Как сделать стеклопакет своими руками в домашних условиях: сборка стеклопакетов

При заказе пластикового окна у компании покупатели удивляются цене, ведь стоимость за квадратный метр значительно выше, чем цена стандартного окна. Однако изготовить стеклопакет своими руками не тяжело, и это позволит сэкономить, но не все знают технологию этого процесса.

Из чего состоит стеклопакет

1. Стеклянное полотно.
2. Герметичное пространство для воздуха.
3. Рамка или профиль.
4. Пластичный клей.
5. Молекулярное сито.
6. Герметичные компоненты.

Стеклопакетом называют установку герметичного типа, состоящую из двух или более стекол. Разделяются они соответствующим количеством камер с воздухом.

Важной деталью является дистанционная рамка. Деталь отвечает за сохранность воздуха внутри, не позволяет собираться конденсату. Главная функция – соблюдения дистанции между стеклами внутри.

Молекулярное сито выполнено из материала с осушающими свойствами с использованием гранулированных элементов. Предназначено для защиты от возникновения конденсата.

Виды стеклопакетов

Существует три вида стеклопакетов:

Разница в количестве внутренних стекол и в плотности.

Однокамерные

При отделке жилых помещений используется редко, из-за низкого уровня защиты от внешних шумов. Также имеет низкую проводимость тепла.

Широко применяются при остеклении помещений технического назначения или офисных кабинетов. В жилых домах встречаются при отделке балконов или лоджий.

При выборе однокамерного типа, для жилого помещения, следует учитывать минимальную температуру зимой. В таких случаях подойдут для местности с не холодным зимним сезоном, как в европейских регионах.

Главным плюсом является низкая масса, из-за чего их комфортно устанавливают в объемных оконных выемках с большой площадью.

Разновидности однокамерных конструкций по ширине, мм:

Подойдут для профильной системы с шириной от 58 до 70 мм.

Двухкамерные

Применяется для остекловки жилых помещений. В основе находится 3 стеклянных полотна и две камеры с воздушной прослойкой между ними.

Отличается высокой защитой от внешних факторов, включая шумы извне и пропуск теплоты. Базовую версию двухкамерного стеклопакета улучшают в зависимости от потребностей пользователя.

Разновидности двухкамерных элементов по ширине, мм:

Установка для профилей с шириной от 58 до 82 мм.

Трехкамерные

В северных странах и регионах трехкамерный пакет – это единственным способом уберечь тепло в доме. За счет широкого профиля и большого количества герметичных стенок они обеспечивают отличную теплоизоляцию.

В основе находится четыре стеклянных полотна и 3 воздушные прослойки. Имеет наилучшие показатели при защите от внешних шумов и удержании тепла внутри. Важно понимать, что такие высокие показатели обоснованы значительными габаритами и весом составляющих, что следует помнить при выборе.

Наибольшим недостатком трехкамерного стеклопакета является низкая пропускная способность света извне, при его высокой теплоизоляции. Конструкцию делят на детали, и потом собирают воедино при установке. Это требуется для соблюдения всех технических параметров к жесткости и прочности рамы.

Устанавливается для профилей с шириной от 70 до 82 мм.

Сборка стеклопакетов: как делают стеклопакеты для пластиковых окон на заводе

На заводах и фабриках производство давно автоматизировано. Человек участвует лишь в подаче заготовок, и контроле над процессом.

Этапы изготовления пластиковых окон на заводе:

1. Резка стекла. Применяемые технологии и инструменты зависят от габаритов заготовки. На инструменты наносится специальная жидкость, чтобы не повредить заготовку. Её устанавливают на воздушную полоску и производят разрезы. Далее стекло ломают, используя металлические стержни. После резки остаются невидимые для глаза трещины, которые следует устранить путем разлома. Важно разрезать и разламывать стеклянное полотно одновременно, чтобы микротрещины не успели зарасти. Параллельно с резкой стекла вырезают рамки, учитывая габариты полотна.
2. Очистка стекла. Подготовленное после резки полотно отмывают специальной моющей машинкой с помощью щеток. В качестве моющей жидкости используется вода без минеральных компонентов. Использование автоматизированных машин для мойки позволяет сохранить герметические качества, что в дальнейшем отразиться на качестве стекла.
3. Нанесение герметических компонентов. На спейсерные установки наносится начальный герметический слой. Рамку собирают в единую конструкцию, используя металлические и пластиковые уголки. На поперечные стороны укладывается несколько слоев (минимальный размер – 3 мм) герметического покрытия. Популярным средством в виде герметика сейчас является бутилы. Слой должен быть уложен равномерно, без наличия пропусков и с соблюдением минимальной ширины в 3 мм. При индивидуальном заказе бутилы наносятся вручную, при массовом производстве – автоматизировано.
4. Начальная сборка. Начинается со шлифовки сторон стеклянного полотна. После нанесения герметичного бутила следует перейти к базовой сборке конструкции. При начальной сборке потребуется скрепить подготовленные и чистые стеклянные полотна с рамками дистанционного типа с герметиком. Важно, чтобы цвет бутилового покрытия был максимально черным. При наличии белых следов начинает весь процесс сначала, и стеклянное полотно является некачественным. Используется мягкая сторона стеклопакета (которая будет расположена внутри камеры). После начальной сборки конструкцию отправляют под пресс, который фиксирует конструкцию окончательно. Чтобы надежно зафиксировать, его оставляют под прессом на определенное время, чтобы герметик попал в нужное место и зафиксировался.
5. Финальный этап. После работы пресса на боковые стороны стеклопакета наносится дополнительный слой герметика, который будет сохранять теплоизоляцию в процессе эксплуатации. Второй слой герметика состоит из пулиретана, силикона или тиокола. Важно, чтобы температура в производственном помещении сохранялась в диапазоне от + 16 до + 25 градусов, влажность воздуха в цеху была не более 50 %.

Если соблюдены все технологические процессы создания и стекло было качественно вымыто, герметик нанесен правильно, то стеклопакет будет обладать всеми шумоизолирующими и теплоизоляционными свойствами. В интернете множество видео, которые показывают технологические процессы на заводе.

Какие потребуются инструменты

Чтобы своими руками сделать стеклопакет потребуется:

1. Мягкий метр.
2. Карандаш, лист бумаги.
3. Рамка из алюминия.
4. Ножовка для металлических заготовок.
5. Уголки для соединения рамки (металлические или пластиковые).
6. Силикагель.
7. Лента из бутила.
8. Герметик.
9. Нож малярный.

Как сделать стеклопакет своими руками в домашних условиях

Перед началом процесса следует определиться, какой стеклопакет будет изготовлен.

Процесс создания стеклопакета своими руками:

1. Измеряем расстояние. После определения габаритов конструкции от их начальных размеров отнимаются 10 мм. Именно таких размеров будет установка.
2. Обрез рамки. В качестве материалов выбирается алюминий. Важно, чтобы после соединения всех элементов рамки уголками, размеры были на 10 мм меньше, чем стеклянное полотно.
3. Закрепление рамки уголками. Размеры выбираемых уголков зависят от ширины дистанционной рамки. Многие опытные конструкторы используют всего 2 уголка, если отсутствует нужная ширина модели.
4. После сборки первого уголка в него требуется засыпать силикагель (молекулярное стекло). Оно предотвращает образование влаги. Для склейки используется лента бутилового типа. Именно такую ленту используют заводы для закрепления окон широкого производства. В качестве альтернативы используется прозрачный скотч двухсторонней оклейки.
5. Соединив все стороны, засыпав силикагель, на сторону клеится скотч. Перед клейкой скотча требуется отделить защитный слой.
6. Протереть стеклянное полотно. Подойдет моющее средство для окон.
7. Положить стекло на рамку, повторив процесс со второй стороны.
8. Замазать установку со всех сторон вторым слоев герметика. Рекомендуется выбрать герметик из двух компонентов.

В завершающей стадии следует дождаться высыхания герметика, затем еще раз очистить стекло и застеклить окно. Для создания двухкамерного самодельного стеклопакета рамка собирается два раза, а в остальном алгоритм тот же.

Источник