РАБОТА СО СТЕКЛОМ

РЕЗКА СТЕКЛА ПРИ ПОМОЩИ УГОЛЬНОГО КАРАНДАША

Для резки стекла обычно используется стеклорез или алмаз. Однако можно обойтись и без них. Различные фигуры удобно вырезать из стекла при помощи угольного карандаша. Угольный карандаш изготовляют следующим образом. Древесный уголь (березовый или липовый) растирают в ступе в мелкий порошок. Порошок замешивают на гуммиарабике. Полученное густое тесто раскатывают в круглые палочки и хорошо их просушивают. Перед резкой край стекла надпиливают трехгранным напильником. Затем зажигают карандаш с одного края и касаются им надпиленного края стекла. Горячий кончик карандаша ведут в нужном направлении. По образовавшимся трещинам стекло легко ломается. Для того чтобы разрезать какой-либо стеклянный сосуд, нужно заполнить его водой до уровня, на котором желательно получить разрез. Затем на одном уровне с налитой водой обвязывают сосуд шпагатом, смоченным керосином или бензином, и зажигают его. Сосуд лопнет точно по линии шпагата. Чтобы сосуд лопнул ровно, нужно следить за плотностью прилегания шпагата к стенкам сосуда (не допускать провисания).

РЕЗКА СТЕКЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

К вторичной обмотке понижающего трансформатора напряжением 10-12В подсоединяют железную или нихромовую проволоку диаметром 0,4-0,6 мм. Этой проволокой обвивают в один виток по линии отреза стеклянный сосуд. В том месте, где начало витка сходится с его концом, прокладывают кусочки асбеста или слюды, чтобы не произошло короткого замыкания. Концы проволоки при этом закрепляют зажимами. Трансформатор включают в электрическую сеть. Как только проволока разогреется, в месте нагрева стекла образуется трещина. Таким же способом можно резать и листовое стекло. С помощью электрического тока можно легко и быстро разрезать витринное стекло толщиной 10-12 мм. Предварительно с поверхности стекла удаляют грязь и пыль. Затем намечают линию разреза, для чего на стекле алмазом делают две метки по концам этой линии в виде коротких черточек. Стекло укладывают на ровную поверхность стола и по линейке делают надрез алмазом по меткам. Потом прокладывают нихромовую проволоку толщиной 0,8-1 мм по линии надреза, и подвешивают груз весом 0,5-1 кг так, чтобы нихромовая проволока плотно прилегала к поверхности стекла. К концам нихромовой проволоки подсоединяют провода сечением 1,5-2 мм2. Концы электропроводов подсоединяют в ЛАТРу на 9А и включают в электрическую сеть (предварительно подбирают такое напряжение, при котором нихромовая проволока приобретает красно-коричневый цвет). Стекло легко раскалывается по линии надреза, сделанного алмазом.

РЕЗКА И СГИБАНИЕ СТЕКЛЯННЫХ ТРУБОК

Чтобы разрезать стеклянную трубку диаметром 5-6 мм, делают над-рез напильником, а затем переламывают ее. На трубках с наружным диаметром более 10 мм надрез делают по всей окружности. Чтобы согнуть стеклянную трубку, место сгиба нагревают над пламенем спиртовки. Нагревая трубку, ее все время поворачивают вокруг оси, и, как только место сгиба покраснеет, начинают постепенно сгибать, не прекращая вращения. Когда трубка будет согнута, ее выносят из пламени и, не прекращая вращения, дожидаются, пока стекло остынет. Таким способом можно сгибать трубки с наружным диаметром не более 10 мм.

СВЕРЛЕНИЕ СТЕКЛА

1. Небольшие отверстия в стекле высверливают обычным сверлом, которое предварительно закаляют. Кончик сверла накаляют добела, а затем быстро вдавливают его в сургуч и держат до тех пор, пока сургуч не перестанет плавиться. При сверлении кончик сверла обильно смачивают скипидаром. Небольшие стеклянные предметы можно сверлить в воде.
2. Отверстие в стекле можно просверлить при помощи медной проволоки. Для этого надо приготовить пасту, состоящую из крупного наждака, камфары и скипидара. Одну часть камфары в порошке растворяют в 2 частях скипидара и смешивают с 4 частями крупного наждака. Полученную пасту наносят на то место, где необходимо просверлить отверстие. Кусочек медной проволоки зажимают в патрон дрели. Сверлить стекло удобно через фанеру (кондуктор), имеющую направляющие отверстия. Стекло должно лежать на твердой и ровной поверхности.
3. Для сверления отверстия диаметром более 4 мм в толстом стекле применяют медную трубку. На стекле вокруг предполагаемого отверстия делают из пластилина или замазки ограждение в виде кольца с внутренним диаметром 40-50 мм и высотой 8-10 мм. Внутрь кольца насыпают корундовый порошок (его легко приготовить, измельчив кусок негодного наждачного круга). Порошок заливают небольшим количеством воды, чтобы получилась жидкая кашица. Сверлят отверстия медной трубкой, зажатой в патроне сверлильного станка. Диаметр трубки должен быть чуть меньше диаметра выбранного отверстия. Очень важно, чтобы торец трубки был строго перпендикулярен ее оси - этого легко добиться, проторцевав трубку на токарном станке.
4. Отверстие в стекле можно сделать с помощью расплавленного припоя. На поверхность стекла, предварительно тщательно обезжиренную ацетоном, бензином или спиртом, насыпают небольшую горку слегка увлажненного речного песка. Остро заточенной палочкой делают в нем коническое углубление и очищают от песка площадку, равную будущему отверстию. В полученную песочную форму заливают расплавленный припой с температурой 250-300°С. После остывания припоя песок удаляют, а конус припоя вынимают вместе с прилипшим к нему стеклянным кружком.
5. Чтобы вырезать в стекле большое круглое отверстие, необходимо вначале высверлить в центре маленькое отверстие, затем укрепить в нем один конец проволоки, а к другому ее концу прикрепить стеклорез или алмаз и прорезать им окружность. Затем стеклорезом или алмазом проводят по линейке несколько радиусов от отверстия к линии окружности. После этого берут стекло в руки и с обратной стороны тихо ударяют деревянной рукояткой молотка. Вырезанные части стекла должны вывалиться. Выбивать вырезанные части стекла желательно в воде. Это уменьшает вероятность повреждения обрабатываемого стекла.

НАНЕСЕНИЕ НАДПИСЕЙ И РИСУНКОВ

С ПОМОЩЬЮ ЧЕРНИЛ:
Белые чернила для стекла
В фарфоровой ступе хорошо перемешивают:

Каолин тонкого помола...............20 г
Стекло жидкое(силикатный клей)......80 г

Полученную смесь хранят в стеклянной посуде. Перед употреблением чернила тщательно перемешивают. Надпись прочно держится на стекле.

Черные чернила для стекла:
Уголь древесный порошковый..........20 г
Полиграфическая чернь...............20 г
Стекло жидкое (силикатный клей) ... 60 г

После тщательного перемешивания полученную смесь процеживают через мелкое сито. Хранят чернила в стеклянной посуде. Перед употреблением смесь тщательно перемешивают.

Травильные чернила для стекла.
Для приготовления чернил необходимо иметь два раствора:

1.Фтористый натрий ........... 8 г
Сернокислый калий .......... 0,7 г
Вода дистиллированная ........35 мл
2. Хлористый цинк .......... 1,5 г
Соляная кислота ............ 6,5 г
Вода дистиллированная ........50 мл

Чернила приготовляют только перед употреблением из ранее составленных 1-го и 2-го растворов. Для этого в первый раствор постепенно наливают второй очень малыми дозами в соотношении 1:1, после чего растворы хорошо взбалтывают. Надписи делают деревянной палочкой или трубочкой из пластмассы. Написанное появится через 30 мин. Надписи, выполненные этими чернилами, не поддаются стиранию.

С ПОМОЩЬЮ ХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ
Используя раствор плавиковой кислоты, можно нанести на стекло рисунки, надписи, сделать поверхность стекла матовым. Работу с плавиковой кислотой и ее парами выполняют только под вытяжкой или на открытом воздухе.
1. Поверхность стеклянной пластинки покрывают слоем парафина. На него наносят рисунок. В местах, на которые должна воздействовать плавиковая кислота, слой парафина снимают кончиком ножа или другим острым предметом. Чтобы рисунок был четким, места, где парафин снят, обезжиривают. Когда рисунок готов, по краям стекла делают небольшой бортик из парафина, после чего на пластинку наливают тонкий слой плавиковой кислоты. Парафин предохраняет стекло от действия плавиковой кислоты. Места, где парафин снят, будут углублены, так как плавиковая кислота растворит поверхность стекла. Время травления несколько минут. Рисунок после такого травления будет гладким и блестящим. Вытравленные места можно закрасить краской или нанести слой серебра.
2. Стекло травят парами плавиковой кислоты, т. е. фтористым водородом. Поверхность стекла при действии фтористого водорода стано-вится неровной, шероховатой. Наличие большого количества граней на поверхности делает стекло непрозрачным. На стеклянную пластинку, покрытую слоем парафина, наносят рисунок или надпись. В фарфоровую чашку или ступку насыпают фтористый натрий или фтористый кальций, смачивают его концентрированной серной кислотой. Пластинку накладывают на чашку или ступку рисунком вниз. Выделяющийся под действием серной кислоты фтористый водород воздействует на свободную от парафина поверхность стекла. Через 15- 20 мин пластинку можно снять. Парафин удаляют, промывая пластинку горячей водой. Рисунок или надпись, выполненные таким способом, хорошо видны.

ДЕКОРАТИВНАЯ ОБРАБОТКА СТЕКЛА

Обработка под хрусталь.
Для декоративной обработки стекла под хрусталь необходимы клей, желатин и квасцы. Способ основан на свойстве клея, сжимаясь при высыхании, снимать со стекла слои различной толщины. На гравированном стекле образуются морозные узоры - "хрусталь". Для приготовления раствора для гравировки необходимо растворить немного клея в воде и прибавить 6% по весу квасцов. Полученной теплой густой массой покрыть стекло. Через полчаса покрыть вторично и поставить сохнуть на сутки при ком-натной температуре 18-20°С. Затем переставить в сушильный шкаф, поддерживая в нем температуру около 40°С. Через некоторое время клей начнет с треском отлетать. Если хотят получить более грубые рисунки, клей покрывают плотной бумагой, и он отстает от стекла большими кусками. Чтобы рисунок напоминал папоротник, в раствор желатина добавляют немного гипосульфита и клея. Применяя указанный способ, можно выгравировать на стекле различные узоры. Для этого те места стекла, которые должны остаться чистыми, перед обмазкой клеем покрывают слоем воска или парафина.

Нанесение зеркального слоя на стекло.
При ремонте и изготовлении различных оптических приборов возникает необходимость в изготовлении зеркал (плоских, сферических, вогнутых, полупрозрачных и т. п.). Рассмотрим наиболее доступные химические способы серебрения стекла. Способ серебрения внутренней поверхности колб, пробирок и других сосудов и плоских зеркал. Стеклянную поверхность, подвергающуюся серебрению, тщательно промывают водой, обезжиривают в 10- 15%-ном растворе едкого калия (или натра) и помещают стекло в теплую дистиллированную воду, чтобы температура стекла была на 8-10°С выше температуры раствора для серебрения. Для приготовления серебрящих растворов необходимы чистые реактивы, например Ч (чистый) или ХЧ (химически чистый). Только в этом случае можно изготовить зеркало высокого качества. Реактивы растворяют только в дистиллированной воде. Работать следует в резиновых перчатках. Для серебрения стекла готовят два раствора:

1-й раствор: 1,6 г азотнокислого серебра растворяют в 30 мл дистиллированной воды, прибавляют по каплям 25%-ный аммиак до раст-ворения образовавшегося осадка. Затем к раствору добавляют 100 мл дистиллированной воды.
2-й раствор: Отмеряют 5 мл 40%-ного раствора формалина. 1-й и 2-й растворы смешивают и сразу же смесь выливают на стекло, находящееся в кювете, или в колбу, приготовленную для серебрения.

Процесс серебрения длится от 2 до 3 мин. После серебрения зеркало тщательно промывают дистиллированной водой. Серебряный слой еще недостаточно прочно держится на стекле. Зеркало сушат при температуре 100-150°С в вертикальном положении от 1 до 2 ч. Когда зеркало остынет, серебряную пленку покрывают любым проз-рачным лаком, но обязательно из пульверизатора. После того как лак вы-сохнет, на него наносят толстый слой непрозрачной краски. На лицевой, непосеребренной стороне зеркала могут остаться затеки серебра. Их удаляют с помощью тампона, смоченного слабым раствором соляной кислоты. Способ серебрения с наружной стороны. Этот способ дает очень проч-ную, высококачественную зеркальную поверхность на стекле. Перед серебрением поверхность стекла тщательно моют, обезжири-вают в 10-15%-ном растворе едкого калия (или натра), промывают стекло в дистиллированной воде. Стекло держат только за ребра. Затем марлевым тампоном, смоченным в 1%-ном растворе двухлористого олова, протирают покрываемую поверхность стекла, сразу же погружают стекло в дистиллированную воду и держат там до переноса его в серебрящую ванну. Поверхность сосуда, предназначенного для серебрения, подготавливают точно так же, как и поверхность плоского стекла.

Для серебрения готовят следующие растворы:

А. 30 г азотнокислого серебра растворяют в дистиллированной воде;
добавляют дистиллированную воду до 500 мл.
Раствор хранят в посуде из темного стекла.
Б. 500 мл 25% -ного нашатырного спирта.
В. 21 г едкого натра растворяют в дистиллированной воде
и доводят объем раствора до 500 мл.
Г. 50 г сахара (рафинада) растворяют в 75 мл дистиллированной воды, а затем
приливают 2,5 мл азотной кислоты. Несколько минут кипятят.

В результате молекулы сахара превратятся в молекулы восстанавливающего сахара (глюкозы). Все эти растворы можно заготовить заранее и хранить до момента употребления. К обратной стороне стекла, которое собираются посеребрить, смолой или другим липким веществом приклеивают деревянную палочку, концы которой будут опираться на края сосуда при опускании в него стекла. Затем в сосуд наливают примерно половину раствора азотнокислого серебра (А). Добавляют 25%-ный раствор нашатырного спирта при непрерывном помешивании, после чего появится коричневый осадок окиси серебра. При дальнейшем добавлении нашатырного спирта этот осадок вновь растворится: для этого добавляют нашатырный спирт из пипетки капля за каплей так, чтобы коричневый осадок толькотолько растворился. Медленно приливают раствор едкого натра. Следует помнить, что едкий натр - сильно разъедающая щелочь, и обращаться с ним надо с осторожностью. Вновь появится темно-коричневый осадок. Добавляют половину раствора азотнокислого серебра. Снова добавляют нашатырный спирт, но осторожно, так как раствор быстро просветляется. Если нашатырного спирта оказалось много, то положение можно исправить, добавляя, капля за каплей, раствор азотнокислого серебра. Вливают раствор восстанавливающего сахара и оставшуюся четверть раствора азотнокислого серебра и хорошо все перемешивают. Стекло устанавливают в ванну. Если серебрят вогнутую поверхность, то погружают ее в ванну наклонно, чтобы под ней не осталось пузырь-ков воздуха. Серебрящий раствор не должен заливать верх плоского стекла, так как через него наблюдают за процессом серебрения. Осторожно покачивают ванну, чтобы жидкость под стеклом находи-лась в движении. Температуру ванны желательно поддерживать на уровне 15°С, но не выше 18°С. Через 5-10 мин (время зависит от температуры раствора) на нижней поверхности стекла появится серебряная пленка. Ее можно увидеть сквозь стекло. Извлекают зеркало из ванны и проверяют его качество, взглянув сквозь него на нить накаливания электрической лампочки. Если серебряное покрытие получилось тоньше, чем нужно, кладут зеркало в дистиллированную воду, пока оно не высохло, и снова готовят раствор для серебрения. Готовое зеркало осторожно промывают дистиллированной водой, а затем ополаскивают спиртом. Замшей или ватным тампоном осторожно натирают посеребренную поверхность круговыми движениями до тех пор, пока поверхность зеркала не станет блестящей. Старый использованный серебрящий раствор сливают в 3-литровую стеклянную банку и доливают воду до 3 л для последующей регенерации серебра. Неудачные или старые серебряные покрытия можно удалить ватным тампоном, смоченным концентрированной азотной кислотой. С зеркалами, у которых лицевая поверхность является отражающей, следует обращаться осторожно и бережливо, иначе они быстро выйдут из строя. Для защиты серебряной пленки используют различные прозрачные лаки, которые наносят пульверизатором. После покрытия лаком зеркало сушат в горизонтальном положении.

ОКРАШИВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ СТЕКЛА

Окрашивать стекла можно масляными красками, нитролаками лаками, изготовленными на спирту. Для прозрачного окрашивания светофильтров и электрических лампочек используют цапонлак. В цапоновом лаке можно развести следующие анилиновые краски:
желтая - аурамин, риванол
синяя - метиленовая синяя
зеленая - бриллиантовая зелень (эти лекарственные вещества можно приобрести в аптеке)
красная - родамин.
Стекла для изготовления светофильтров, а также лампочки перед окрашиванием лаком протирают тканью, а при наличии следов жира промывают в содовой воде и высушивают. Чтобы покрытие было равномерным, поверхность стекла обливают лаком, давая излишку стечь, а лампочки окунают в сосуд с лаком. Цапоновый лак на электролампочках с течением времени выгорает, поэтому рекомендуется лампочки включать не на полное напряжение. Более стоек к выгоранию глифталевый лак, представляющий собой раствор искусственной смолы (глифталя) и анилиновой краски того или иного цвета в винном спирте. Если цапонового и глифталевого лаков нет, можно приготовить спиртовой цветной лак следующего состава:

Этиловый (винный) спирт...........500 мл
Анилиновая краска нужного цвета...1 г
Шеллак............................1 г

Этим лаком хорошо покрывать колбы электроламп и стекла свето-фильтров.

ПОЛУЧЕНИЕ МАТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА СТЕКЛЕ

1. Хорошее матовое стекло можно получить химическим способом. Для этого надо приготовить следующий раствор:

Фтористый натрии или калий.....1 в.ч.
Желатин........................1 в.ч.
Вода горячая.................250 в.ч.

Стекло покрывают этим раствором с одной стороны и высушивают. Затем на 30-60с опускают стекло в 6%-ный раствор соляной кислоты и снова высушивают, не промывая. Когда стекло высохнет, слой желатина смывают горячей водой, и стекло получается с равномерным тонким матовым покрытием.

2. Приготовляют смесь из следующих веществ:

Сульфит бария........10г
Фторид аммония.......10г
Плавиковая кислота...12г

Эти вещества хорошо перемешивают и смесь наносят кистью на стекло. После высыхания смеси стекло промывают водой, а на стекле остается ровная матовая поверхность.

ТРАВЛЕНИЕ СТЕКЛА

Для стекла фотохимическим способом необходимо использовать негативы, диапозитивы со штриховых оригиналов или рисунки, выполненные на кальке черной тушью. Копирование производится контактным способом с использованием рамки или на светокопировальной установке. Стекло перед травлением хорошо промывают водой, обезжиривают в содовом растворе и, просушив, кладут на ровную поверхность. Затем на стекло наносят светочувствительный слой, состоящий из следующих веществ:

Взбитый и отстоявшийся белок...90 мл
Аммиак..........................4 мл
Тушь жидкая черная..............8 мл
Двухромовокислый аммоний........2 г
Вода...........................12 мл

Эмульсию необходимо предварительно профильтровать. Наносят ее на стекло и сушат при желтом свете. На высушенную стеклянную пластинку накладывают негатив и экспонируют ее около 5 мин при свете электрической лампы мощностью 500 Вт, находящейся на расстоянии 50 см от пластинки. При солнечном свете экспозиция длится 3-4 мин. Точную экспозицию определяют опыт-ным путем. Экспонированное стекло проявляют в ванночке с холодной водой, где ватным тампоном осторожно, чтобы не повредить изображения, сни-мают незадубленные части светочувствительного слоя. Промытую в чис-той воде пластинку сушат и присыпают канифольной пудрой, избыток которой удаляют кистью, а затем постепенно нагревают до 40-50°С. При нагревании задубленный слой становится кислотостойким. Затем стекло кладут на деревянную доску изображением вверх, по краям стекла делают небольшой бортик из парафина или воска высотой 10-12 мм. На изображение равномерным слоем насыпают 12 г фтористого натрия и заливают раствором, состоящим из следующих веществ:

Уксусная кислота (ледяная)...4 мл
Спирт.......................30 мл
Вода........................90 мл

В результате химической реакции образуется фтористоводородная кислота, которая, вступая в контакт с незащищенными местами стекла, разъедает их. Травление длится 60с. Стекло очищают от остатков пара-фина. После этого пластинку промывают в 2%-ном растворе щелочи и проточной воде, а затем сушат. Примечание. Работу с фтористоводородной кислотой выполняют только под вытяжкой или на открытом воздухе.

http://agg.i1.ru/steklo.html

agg.i1.ru