Что только в настоящее время нельзя сделать своими руками? Будь то обычная поделка, вещь гардероба, мебель и прочее. Как сделать стекло в домашних условиях? — Казалось бы, это нереально. В современном мире нет ничего невозможного. Главное в этом деле — это желание. И в этой статье вы найдете подробный пошаговый алгоритм столь занимательного и интересного занятия.
Из истории известно, что стеклоделие — весьма древний процесс. По временным рамкам относится примерно к периоду до 2500 г. до н.э. Ранее такое редкое и ценное занятие в наше время сменилось распространенным производством данного материала.
Стеклянные изделия встречаются повсеместно. Их используют в качестве тары, элементов быта и декора, изоляторов, армирующего волокна и прочего. Различаются стекла лишь составляющим материалом, которое используется для изготовления. А вот сам процесс практически одинаковый.
Основные материалы, которые понадобятся:
Первый способ, как спаять стекло в домашних условиях, — это использование печи.
Важно! Стоимость примерного количества, которое понадобится, будет в районе 20 у. е. В будущем можно приобретать его вплоть до тонны, примерная стоимость которой будет 100 у. е. Это если вы планируете работать в промышленном масштабе.
Важно! Чем больше свинца, тем больше необходимо ловкости, чтобы придать форму расплавленному стеклу. Исходя из этого, многие стеклодувы предпочитают меньшее его количество.
Важно! Еще есть одно немаловажное требование к тиглю — он должен быть таким, чтобы при помощи металлических щипцов его с легкостью можно было зафиксировать.
Важно! Также существуют электрические, муфельные и горшковые печи. В них можно выполнить специальное стекло. Учтите, что кварц и песок, которые не содержат дополнительных примесей, переходят в стеклообразное состояние, когда температура в печи 2500 градусов по Цельсию. Если к содержимому добавить карбонат натрия, это же обычная сода, то температура снизится до 1500 градусов.
Важно! Стекло, выполненное по данному методу, имеет название флоат-стекло. С начала 1950-х годов производят именно его.
Важно! При завершении данной работы на стекло можно наносить дополнительные покрытия для увеличения стойкости и прочности. Также можно ламинировать.
Второй способ изготовления стекла в домашних условиях – это жаровня на древесном угле. Давайте и в данном случае разберем все пошагово.
Для начала нужно смастерить печь. Отлично для этого подойдет гриль для барбекю. Важно, чтобы он отапливался древесным углем. В данном случае для того, чтобы расплавить кварцевый песок в стекло используется тепло, которое вырабатывает уголь при сжигании. Опять-таки, стоимость данного материала не слишком высокая. Находятся они в широкой доступности.
Важно! Гриль используйте стандартного размера. Лучше если он будет в виде купола. Главные качества, которыми он должен обладать, — это наличие толстых стен и хорошая прочность. Если в гриле имеется отверстие для вентиляции, обычно оно расположено снизу, его нужно открыть.
Однако в данном методе могут быть небольшие препятствия. Даже если имеются очень высокие цифры температуры, не всегда можно расплавить его с легкостью. Для этого перед началом процесса нужно добавить в песок известь, буру или стиральную соду. Количество добавок не должно превышать ⅓-¼ от объема песка.
Важно! Помните, что эти добавки значительно снижают температуру плавления песка.
Для выдува стекла подготовьте длинную полую металлическую трубку. Для того чтобы вылить стекло, необходима форма. Она должна быть плотной и не должна расплавиться от горячего стекла. Используйте, например, графит.
Важно! При использовании данного метода необходимо помнить, что нагрев гриля происходит намного выше его обычного нагрева. Не исключено, что может расплавиться и сам гриль. Поэтому при изготовлении стекла данным способом, нужно аккуратно и ответственно выполнять все действия. Халатность может привести к серьезным травмам или же вовсе к летальному исходу.
Важно! Если же произошло обратное, то ни в коем случае к нему не подходите, ведь он очень сильно разогрет. Далее необходимо выключить пылесос и посмотреть положение шланга. Он должен быть направлен точно в вентиляционное отверстие.
Важно! Используйте уголь из твердой древесины. Он горит быстрее и лучше, нежели брикетированный.
Важно! Уголь, на который воздействует поток воздуха, может нагреваться до очень высоких температур. Примерно до 1100 градусов по Цельсию. Это необходимо учитывать, находясь рядом с печью. Из нее могут появляться восходящие вспышки.
Как сделать жидкое стекло дома, знают опытные строители. Жидкое стекло представлено в виде водного раствора силиката натрия, который изготавливается за счет обжига смеси. Последний состав делают, используя соду и кварцевой песок.
Жидкое стекло сделать довольно легко, главное, придерживаться всех рекомендаций.
Применение натриевого жидкого стекла позволяет изготовить:
Жидкое стекло является отличной гидроизоляцией.
Данное вещество незаменимо в химической промышленности и строительстве (защита фундаментов, пола, стен и перекрытий от влаги). Использование жидкого стекла позволяет склеить и связать между собой различные строительные материалы, включая изготовление огнестойких, кислотоупорных и прочих масс. Данным стеклом пропитывают бумагу, картон, ткани, изделия из дерева (для придания им большей огнестойкости и плотности).
Перед его нанесением на любой материал необходимо выяснить, в каких пропорциях вещество разбавляется. Нужно учесть и тот факт, что жидкое стекло используется для изготовления кислотоупорного цемента. Зачастую строители смешивают 1 часть силикатного клея с 1 частью цемента. Полученный состав пригоден для выполнения огнеупорной кладки. Для защиты стен от влаги потребуется в цементный раствор добавить силикатный клей (при соблюдении соотношения 8:1).
Обустраивается с помощью жидкого стекла и песка с цементом. Для изготовления грунтовки специалисты используют силикатный клей, цемент и воду в равных пропорциях по 12 кг (кроме жидкости). Пропитка для придания прочности материалу изготавливается из 400 г клея и 1 л воды.
Необходимо учесть, что любая работа с жидким стеклом проводится в перчатках и очках.
Хранится изготавливаемое вещество в темном месте.
Вернуться к оглавлению
Состав жидкого стекла зависит от метода его изготовления. Самый простой способ получения этого материала заключается в применении смеси раствора щелочи с сырьем кремнистого. При этом показатели давления и температуры должны быть в норме. Последний показатель зачастую равен значению, при котором кипит щелочной раствор. Расход данного стекла зависит от обрабатываемого покрытия. Период высыхания жидкого стекла зависит от того, применялось оно в чистом виде или в составе определенной смеси. Этот показатель колеблется в пределах 10 мин. — 12 ч.
Самый простой способ получения жидкого стекла заключается в применении смеси раствора щелочи с сырьем кремнистого.
Чтобы сделать жидкое стекло в домашних условиях, потребуются следующие материалы и инструменты:автоклав;
Первоначально в автоклаве обрабатывается сырье с кремнием. Для этого применяется концентрированный раствор гидроксида натрия. Другой метод изготовления рассматриваемого материала заключается в сплаве соды с кварцевым песком.
Чтобы получить в домашних условиях моющее и чистящее средство, потребуется воспользоваться жидким стеклом. Литейное производство предусматривает применение рассматриваемого материала в виде флотационного реагента.
Вернуться к оглавлению
Своими руками можно сделать различные смеси, в состав которых входит жидкое стекло. Чтобы получить грунтовку, потребуется разбавить последнее вещество. Для этого понадобится вода и цемент. На 10 кг второго компонента израсходуется аналогичное количество жидкого стекла. Первоначально цемент смешивается с жидкостью. Для этого применяется дрель с насадкой либо миксер. В полученную смесь добавляется рассматриваемый компонент. Состав перемешивается. Если полученная грунтовка быстро твердеет, тогда добавляется вода.
Жидким стеклом можно обрабатывать деревянные поверхности.
В домашних условиях можно получить для колодцев специальный гидроизоляционный раствор. Для этого потребуется просеять песок. В равных пропорциях перемешивается последний сыпучий материал, цемент и жидкое стекло. Полученным составом промазываются стены колодца. При необходимости раствор наносится 2 раза.
Для обустройства печи и камина используется огнеупорный раствор. Его легко можно получить в домашних условиях. Первоначально приготавливается цементно-песчаная смесь. Затем в нее добавляют жидкое стекло. Не рекомендуется разводить подобный раствор в больших количествах. Связано это с его быстрым застыванием.
Для защиты дерева от плесени и грибка можно воспользоваться специальным антисептическим средством. Для этого понадобится развести жидкое стекло с водой в пропорции 1:1. Не рекомендуется наносить подобную смесь на бетонные стены либо поверхности, оштукатуренные цементно-песчаным раствором. Они покрываются специальной скользящей пленкой. Поэтому последующая шпаклевка и покраска невозможны.
Своими руками можно легко приготовить пропитку для поверхности различных материалов. Для этого применяется вода и жидкое стекло. В 1 л жидкости растворяется второй компонент. Полученный состав наносится на поверхность кисточкой несколько раз. Каждый последующий слой наносится после высыхания предыдущей пропитки.
Необходимо отметить, что современные строительные материалы не предусматривают применение жидкого стекла в чистом виде. Обычно данный материал используется в качестве смеси, предназначенной для решения определенных задач, включая гидроизоляцию, повышение прочности и др.
На тему, как сделать стекло (а хорошо бы и закаленное стекло ) своими руками подвиг случай. Другу давно хотелось, как- то сделать боковое стекло в старенький, почти ретро, автомобиль. Поиск технологий, вывел вот на такое пособие.
Конечно, большинство знают, что делают стекло из кварцевого песка. Кварцевый песок- основной ингредиент для производства таких изделий. Стекло представляет собой сочетание песка, кремния, шпата, или какого-либо другого кремниевого вещества с одним или другим компонентом из щелочей, а в некоторых случаях с оксидом металла.
Чтобы стекло было прозрачным, а не зеленоватым (как для бутылок), в нем не должно быть примесей железа. Для прозрачности при его изготовлении добавляют небольшие количества диоксида марганца. А далее с готовым стеклом можно делать все, что душа желает, например, покрыть их суперсовременными декоративными пленками, как предлагает вот этот сайт — globalfilms.com.ua/products/decorative-films .
Чтобы изготовить или сделать стекло, первоначально в кварцевый песок добавляется карбонат натрия (сода) и негашеная известь. Карбонат натрия понижает температуру, необходимую для изготовления изделия для промышленного производства.
Для прочности в массу добавляют не более, чем 26-30% окиси магния и (или) алюминия.
А как сделать стекло декоративное? Для получения декоративного стекла в смесь добавляется до 33% окиси свинца, которая обеспечивает искристось кристаллической структуры стеклянной посуды, а так же ее мягкость, и понижение точки плавления. Однако, чем больше в смести окиси свинца, тем труднее сделать литое стекло.
Цвет зависит от специальных примесей в нем. Как уже отмечалось, зеленоватый оттенок придает примесь к песку из кварца железа, сера придает желтоватый оттенок, янтарный, коричневатый или даже черноватый оттенок, в зависимости от того, сколько углерода или железа также добавлено к смеси вместе с серой. Мышьяк придает стеклу молочный цвет, бура- улучшает зеркальность, свинец придает желтый оттенок, который можно устранить добавлением селитры.
Эту смесь расплавляют, при промышленном производстве в печи на газе, в ряде случаев в электрических печах или горшках.
Кварцевый песок без добавок становится стеклом при температуре 2300 градусов Цельсия. Добавление карбоната натрия (соды) уменьшает температуру до 1500 градусов Цельсия.
В стекле будут присутствовать пузыри. Чтобы их удалить в состав добавляют, размешивая, сульфат натрия, поваренную соль или окись сурьмы.
Литое стекло формируется одним из способов. Расплавленная масса заливается в форму, и медленно остывает. Так делали стекло египтяне, включая изготовление линз, что используется и в современных технологиях. (Далее, перейти на следующую страницу, нумерация — ниже )
Значки, броши, различные украшения и многие предметы обихода покрывают эмалью - стеклом, нанесенным на металл. Вот и мы попробуем приготовить стекло. Для этих опытов необходима специальная печь. Уже по этой причине изготовлением стекла нельзя заниматься дома. Но, кроме того, нужны и навыки в работе с горячими расплавами, так что опыты, безусловно, надо проводить в присутствии старших.
На заводах и в химических лабораториях стекла получают из шихты - тщательно перемешанной сухой смеси порошкообразных солей, оксидов и других соединений. При нагревании в печах до очень высокой температуры, нередко выше 1500°С, соли разлагаются до оксидов, которые, взаимодействуя между собой, образуют силикаты, бораты, фосфаты и другие устойчивые при высоких температурах соединения. Вместе они и составляют стекло .
Мы будем готовить так называемые легкоплавкие стекла, для которых достаточно лабораторной электрической печи с температурой нагрева до 1000°С. Еще понадобятся тигли, тигельные щипцы (чтобы не обжечься) и небольшая ровная плита, стальная или чугунная. Сначала мы сварим стекло, а потом найдем ему применение.
Перемешайте шпателем на листе бумаги 10 г тетрабората натрия (буры), 20 г оксида свинца и 1,5 г оксида кобальта, просеянных через сито. Это и есть наша шихта. Пересыпьте ее в небольшой тигель и уплотните шпателем так, чтобы получился конус с вершиной в центре тигля. Уплотненная шихта должна занять в тигле не более трех четвертей объема, тогда стекло не будет проливаться. Щипцами поставьте тигель в электропечь (тигельную или муфельную), нагретую до 800-900 °С, и подождите, пока шихта не сплавится. Об этом судят по выделению пузырьков: как только оно прекратилось, стекло готово. Достаньте тигель щипцами из печи и сразу же вылейте расплавленное стекло на стальную или чугунную плиту с чистой поверхностью. Остывая на плите, стекло образует слиток сине-фиолетового цвета.
Чтобы получить стекла других цветов, замените оксид кобальта другими окрашивающими оксидами. Оксид железа(III) (1-1,5 г) окрасит стекло в коричневый, оксид меди(II) (0,5-1 г)-в зеленый, смесь 0,3 г оксида меди с 1 г оксида кобальта и 1 г оксида железа (III)-в черный цвет. Если же взять только борную кислоту и оксид свинца, то стекло останется бесцветным и прозрачным. Поэкспериментируйте сами с другими оксидами, например, хрома, марганца, никеля, олова.
Стекло измельчите пестиком в фарфоровой ступке, Чтобы не пораниться осколками, обязательно обмотайте руку полотенцем, а ступку с пестиком прикройте чистой тряпкой.
Ссыпьте мелкий стеклянный порошок на толстое стекло, добавьте немного воды и разотрите до сметанообразного состояния курантом - стеклянным или фарфоровым диском с ручкой. Вместо куранта можно взять маленькую плоскодонную ступку или полированный кусок гранита - так поступали старые мастера, когда растирали краски. Полученную массу называют шликером . Его мы будем наносить на поверхность алюминия примерно так же, как это делают, изготовляя украшения.
Очистите поверхность алюминия наждачной бумагой и обезжирьте кипячением в содовом растворе. На чистой поверхности прочертите скальпелем или иглой контур рисунка. Поверхность с помощью обычной кисточки покройте шликером, просушите над пламенем, а потом нагревайте в том же пламени до тех пор, пока стекло не наплавится на металл. У вас получится эмаль. Если значок невелик, его можно покрывать слоем стекла и нагревать в пламени целиком. Если же изделие более крупное (скажем, табличка с надписью), то надо разбить его на участки и наносить стекло на них поочередно. Чтобы цвет эмали был более интенсивным, нанесите стекло повторно. Таким способом можно получать не только украшения, но и надежные эмалевые покрытия для защиты алюминиевых деталей во всевозможных приборах и моделях. Так как в этом случае эмаль несет дополнительную нагрузку, металлическую поверхность после обезжиривания и промывки желательно покрыть плотной оксидной пленкой; для этого достаточно подержать деталь 5-10 мин в печи с температурой чуть ниже 600°С.
Разумеется, на большую деталь шликер удобнее наносить не кисточкой, а из пульверизатора или просто поливом (но слой должен быть тонким). Подсушите деталь в сушильном шкафу при 50-60°С, а затем перенесите в электропечь, нагретую до 700-800°С.
А еще из легкоплавких стекол можно приготовить окрашенные пластинки для мозаичных работ. Куски битой фарфоровой посуды (их вам всегда дадут в посудном магазине) облейте тонким слоем шликера, просушите при комнатной температуре или в сушильном шкафу и наплавьте стекло на пластинки, выдерживая их в электропечи при температуре не ниже 700°С.
Освоив работу со стеклом, вы можете помочь своим коллегам из биологического кружка: там нередко изготовляют чучела животных, а для чучел нужны разноцветные глаза...
В стальной плите толщиной около 1,5 см высверлите несколько углублений разных размеров с коническим или сферическим дном. Тем же способом, что и прежде, сплавьте разноцветные стекла. Гаммы, пожалуй, хватит, а чтобы изменить интенсивность, чуть увеличьте или уменьшите содержание окрашивающей добавки.
Небольшую каплю яркого расплавленного стекла поместите в углубление стальной плиты, затем налейте стекло цвета радужной оболочки. Капля войдет в основную массу, но не смешается с ней, - так будут воспроизведены и зрачок, и радужная оболочка. Охлаждайте изделия медленно, не допуская резких перепадов температур. Для этого затвердевшие, но еще горячие «глаза» достаньте из формы подогретым пинцетом, положите в рыхлый асбест и уже в нем охладите до комнатной температуры.
Конечно, легкоплавким стеклам можно найти и другие применения. Но не лучше ли будет, если вы поищете их сами?
И в завершение опытов со стеклом, пользуясь все той же электропечью, попытаемся превратить обыкновенное стекло в цветное. Естественный вопрос: нельзя ли таким способом сделать солнечные очки? Можно, но вряд ли это удастся вам с первого раза, потому что процесс капризен и требует некоторых навыков. Поэтому беритесь за очки только после того, как потренируетесь на кусочках стекла и убедитесь, что результат соответствует ожиданиям.
Основой краски для стекла будет канифоль. Из резинатов, солей кислот, входящих в состав канифоли, вы ранее готовили сиккативы для масляных красок. Вновь обратимся к резинатам, потому что они способны образовывать на стекле тонкую ровную пленку и служить носителями красящего вещества,
В растворе едкого натра концентрацией около 20% растворяйте при помешивании и помня, конечно, об осторожности, кусочки канифоли до тех пор, пока жидкость не станет темно-желтой. Отфильтровав, добавьте немного раствора хлорида железа FeCl 3 или другой соли трехвалентного железа. Имейте в виду, что концентрация раствора должна быть небольшой, соль нельзя брать в избытке - осадок гидроксида железа, который в этом случае образуется, нам помешает. Если же концентрация соли невелика, то образуется красный осадок резината железа - он-то там и нужен.
Отфильтруйте красный осадок и высушите его па воздухе, а затем растворите до насыщения в чистом бензине (не автомобильном, а бензине-растворителе) еще лучше было бы взять гексан или петролейный эфир. Кисточкой или пульверизатором окрасьте поверхность стекла тонким слоем, дайте подсохнуть и положите на 5-10 мин в печь, нагретую примерно до 600°С. Но канифоль относится к органическим веществам, а им такую температуру не выдержать! Правильно, но именно это и нужно - пусть органическая основа выгорит. Тогда на стекле останется тончайшая пленка оксида железа, хорошо сцепленная с поверхностью. И хотя оксид в общем-то непрозрачен, в столь тонком слое он пропускает часть световых лучей, т. е. может служить светофильтром.
Возможно, светозащитный слой покажется вам слишком темным или, напротив, излишне светлым. В таком случае поварьируйте условия опыта - чуть увеличьте или уменьшите концентрацию раствора канифоли, измените время и температуру обжига. Если же вас не устраивает цвет, в который скрашено стекло, замените хлорид железа хлоридом другого металла, но непременно такого, оксид которого ярко окрашен, например хлоридом меди или кобальта.
А когда технология тщательно отработана на кусочках стекла, можно без особого риска совершить превращение обычных очков в солнечные. Не забудьте только вынуть стекла из оправы - пластмассовая оправа не выдержит нагревания в печи точно так же, как канифольная основа...
О. Ольгин. "Опыты без взрывов"
М., "Химия", 1986
Для придания матовости стеклу используют импортные или отечественные самоклеящиеся пленки.
Применяют несколько типов:
Технология нанесения пленок весьма проста. Сначала поверхность очищают с помощью моющего средства, затем вырезают необходимые элементы из пленки. Обращаться с ней необходимо предельно осторожно, чтобы избежать появления дыр и царапин, убрать которые будет уже невозможно. Затем отслаивают защитную часть покрытия и смачивают пленку и декорируемое стекло мыльным раствором из распылителя.
На влажную поверхность стекла прикладывают декоративные элементы и разглаживают их с помощью шпателя, удаляя лишнюю воду и пузырьки воздуха. Через 30 мин декоративные элементы прочно приклеятся.
Механический способ гравировки, доступный для самостоятельного производства, подразумевает деформацию верхнего слоя стекла для получения рисунка или надписи. В работе используют или специальный инструмент – гравер, или мини-дрель с насадками. Маркером рисуют на внешней стороне узор и работают инструментами.
При работе обязателен респиратор и очки. Работать нужно по увлажненной поверхности с целью уменьшения пылеобразования.
Особый вид механической обработки – пескоструйная гравировка. С помощью этого вида можно обработать большие площади, сделать более глубокое или многоуровневое матирование. Для работы используют специальный прибор – пескоструйный аппарат и мелкий очищенный песок.
Обязательно используются средства индивидуальной защиты.
Для начала работы необходимо подготовить трафарет с выбранным рисунком, обычно его делают на монтажной пленке. На декорируемую поверхность приклеивают трафарет и начинают обработку с помощью аппарата.
Песчинки, вылетающие под большим давлением, будут выбивать верхний слой стеклянной поверхности. Если повторять обработку одного участка несколько раз, то выборка получится многоуровневой с разной плотностью. Затем трафарет снимают и отмывают задекорированную поверхность от песка. Красивый узор готов.
Этот способ основывается на воздействии с помощью различных реагентов, которые разрушают соединения кремния в стекле. При контакте с плавиковой кислотой, которая используется в специальных составах для травления, получаются нерастворимые соединения, которые делают поверхность матовой.
Обычно в декорировании используются специальные пасты, гели, которые продаются в магазинах или изготавливаются в домашних условиях.
Способы самостоятельного получения пасты:
Рекомендуется работать с пастами в хорошо проветриваемом помещении и в резиновых перчатках. Выбираем узор для матирования с замкнутыми контурами и переводим его на монтажную пленку. Затем обрабатываем поверхность стекла спиртом для ее обезжиривания. Затем клеим трафарет на декорируемую поверхность.
Важно максимально качественно приклеить трафарет. Разглаживаем его с помощью резинового шпателя. Далее аккуратно наносим небольшое количество пасты на участки трафареты, которые находятся вблизи открытых участков. Когда паста нанесена, быстро размазываем ее по всей поверхности и оставляем на пятнадцать минут.
Пасту можно использовать многократно, поэтому излишки убирайте шпателем назад в баночку. Остатки матирующей смеси смываем водой.
Удаляем трафарет и высушиваем декорируемый предмет. Процесс матирования завершен.
Декоративные матированные предметы требуют деликатного ухода. Чтобы покрытие прослужило долго, не рекомендуется использовать в процессе очистки жесткие щетки, средства с абразивными частицами, растворители и другие агрессивные вещества.
Для удаления загрязнений нужно использовать влажные тряпки из хлопка или микрофибры, применять специальные моющие средства для стекол.