Het maken van glas is een zeer oud proces, met archeologisch bewijs van het maken van glas daterend van vóór 2500 voor Christus. Ooit een zeldzame en gewaardeerde kunst, is het vervaardigen van glas een gangbare industrie geworden. Glasproducten worden commercieel en in huis gebruikt als containers, isolatoren, versterkende vezels, lenzen en decoratieve kunst. Hoewel de materialen die worden gebruikt om ze te maken kunnen variëren, is het algemene proces voor het maken van glas hetzelfde en wordt hieronder beschreven.
Stappen
Methode 1 van 2: Een oven of oven gebruiken
Stap 1. Verkrijg kiezelzand
Ook wel kwartszand genoemd, is kwartszand het belangrijkste ingrediënt bij het maken van glas. Glas zonder ijzerverontreinigingen wordt gezocht voor heldere glasstukken, omdat het ijzer ervoor zorgt dat het glas er groenachtig uitziet als het aanwezig is.
- Draag een gezichtsmasker bij het hanteren van extreem fijnkorrelig kiezelzand. Bij inademing kan het de keel en longen irriteren.
- Silicazand is verkrijgbaar bij online retailers. Het is redelijk goedkoop - kleine hoeveelheden mogen niet meer dan 20 dollar kosten. Als u op industriële schaal wilt opereren, kunnen speciaalzaken concurrerende tarieven bieden voor grote bestellingen - soms lager dan $ 100 per ton.
- Als het niet mogelijk is om zand te vinden dat voldoende vrij is van ijzerverontreinigingen, kan hun kleureffect worden tegengegaan door kleine hoeveelheden mangaandioxide toe te voegen. Of, als je groenachtig glas wilt, laat het strijkijzer dan zitten!
Stap 2. Voeg natriumcarbonaat en calciumoxide toe aan het zand
Natriumcarbonaat (gewoonlijk waspoeder genoemd) verlaagt de temperatuur die nodig is om commercieel glas te maken. Het laat echter water door het glas, dus calciumoxide of kalk wordt toegevoegd om deze eigenschap teniet te doen. Oxiden van magnesium en/of aluminium kunnen ook worden toegevoegd om het glas duurzamer te maken. In het algemeen nemen deze additieven niet meer dan 26 tot 30 procent van het glasmengsel in beslag.
Stap 3. Voeg andere chemicaliën toe, afhankelijk van het beoogde doel van het glas
De meest voorkomende toevoeging voor decoratief glas is loodoxide, dat zorgt voor de schittering in kristalglaswerk, evenals de zachtheid om het gemakkelijker te maken om te snijden en ook het smeltpunt verlaagt. Brillenglazen kunnen lanthaanoxide bevatten vanwege de brekingseigenschappen, terwijl ijzer helpt bij het absorberen van warmte.
Loodkristal kan tot 33 procent loodoxide bevatten; echter, hoe meer loodoxide, hoe meer vaardigheid vereist is om het gesmolten glas te vormen, dus veel loodkristalmakers kiezen voor minder loodgehalte
Stap 4. Voeg eventueel chemicaliën toe om de gewenste kleur in het glas te krijgen
Zoals hierboven opgemerkt, zorgen ijzerverontreinigingen in kwartszand ervoor dat glas dat ermee is gemaakt groenachtig lijkt, dus wordt ijzeroxide toegevoegd om de groenachtige tint te vergroten, net als koperoxide. Zwavelverbindingen produceren een geelachtige, amberkleurige, bruinachtige of zelfs zwartachtige tint, afhankelijk van hoeveel koolstof of ijzer er ook aan het mengsel wordt toegevoegd.
Stap 5. Doe het mengsel in een goede hittebestendige kroes of houder
De container moet bestand zijn tegen de extreem hoge temperaturen in de oven - afhankelijk van uw additieven kan uw glasmengsel smelten bij temperaturen tussen 1.500 en 2.500 graden Celsius. Uw container moet ook gemakkelijk kunnen worden vastgepakt met metalen haken en palen.
Stap 6. Smelt het mengsel tot een vloeistof
Voor commercieel silicaglas gebeurt dit in een gasgestookte oven, terwijl speciale glazen kunnen worden gemaakt met behulp van een elektrische smelter, potoven of oven.
Kwartszand zonder toevoegingen wordt glas bij een temperatuur van 2.300 graden Celsius (4, 172 graden Fahrenheit). Het toevoegen van natriumcarbonaat (frisdrank) verlaagt de temperatuur die nodig is om glas te maken tot 1.500 graden Celsius (2.732 graden Fahrenheit)
Stap 7. Homogeniseer en verwijder bellen uit het gesmolten glas
Dit betekent dat het mengsel tot een consistente dikte moet worden geroerd en chemicaliën zoals natriumsulfaat, natriumchloride of antimoonoxide moeten worden toegevoegd.
Stap 8. Vorm het gesmolten glas
Het vormgeven van het glas kan op verschillende manieren worden gedaan:
- Het gesmolten glas kan in een vorm gegoten worden en laten afkoelen. Deze methode werd gebruikt door de Egyptenaren, en het is ook hoeveel lenzen er tegenwoordig worden gemaakt.
- Aan het uiteinde van een holle buis kan een grote hoeveelheid gesmolten glas worden verzameld, die vervolgens wordt ingeblazen terwijl de buis wordt gedraaid. Het glas wordt gevormd door de lucht die de buis binnenkomt, de zwaartekracht die aan het gesmolten glas trekt en alle gereedschappen die de glasblazer gebruikt om het gesmolten glas te bewerken.
- Het gesmolten glas kan ter ondersteuning in een bad van gesmolten tin worden gegoten en met stikstof onder druk worden gestraald om het te vormen en te polijsten. Glas dat met deze methode wordt gemaakt, wordt floatglas genoemd en zo worden ruiten sinds de jaren vijftig gemaakt.
Stap 9. Koel het glas langzaam af in een oven
Dit proces wordt gloeien genoemd en verwijdert eventuele spanningspunten die zich tijdens het afkoelen in het glas hebben gevormd. Glas dat niet gegloeid is, is beduidend zwakker. Zodra dit proces is voltooid, kan het glas worden gecoat, gelamineerd of op een andere manier worden behandeld om de sterkte en duurzaamheid te verbeteren.
- De precieze temperatuur voor gloeien kan variëren op basis van de precieze samenstelling van het glas, van zo laag als 750 graden Fahrenheit tot wel 1000 graden Fahrenheit. De snelheid waarmee het glas moet afkoelen kan ook veranderen - in het algemeen moeten grotere stukken glas langzamer afkoelen dan kleinere stukken. Onderzoek de juiste gloeimethoden voordat u begint.
- Een verwant proces is temperen, waarbij gevormd en gepolijst glas in een oven wordt geplaatst die is verwarmd tot ten minste 600 graden Celsius en vervolgens snel wordt afgekoeld ("geblust") met luchtstoten onder hoge druk. Gegloeid glas breekt in scherven bij 6, 000 pond per vierkante inch (psi), terwijl gehard glas in kleine stukjes breekt bij niet minder dan 10.000 psi en gewoonlijk bij ongeveer 24.000 psi.
Methode 2 van 2: Een houtskoolbarbecue gebruiken
Stap 1. Bereid een geïmproviseerde oven voor op een houtskoolbarbecue
Deze methode gebruikt de warmte die wordt gegenereerd door een groot houtskoolvuur om kwartszand tot glas te smelten. De gebruikte materialen zijn relatief goedkoop en gebruikelijk - in theorie is alles wat je nodig hebt een korte trip naar de ijzerhandel om klaar te zijn om je eigen glas te maken. Gebruik een grote houtskoolbarbecue - standaard "koepel"-modellen werken goed. Gebruik de dikste, stevigste grill die er is. De meeste houtskoolgrills hebben een ventilatieopening aan de onderkant - open deze ventilatieopening.
- Zelfs bij de extreem hoge temperaturen die bij deze methode worden bereikt, kan het moeilijk zijn om kiezelzand in een grill te smelten. Voeg een kleine hoeveelheid (ongeveer 1/3 tot 1/4 van het volume van je zand) waspoeder, limoen en/of borax toe aan je zand voordat je begint. Deze additieven verlagen de smelttemperatuur van het zand.
- Als je je glas gaat blazen, zorg dan dat je een lange, holle, metalen buis bij de hand hebt. Als je het in een mal gaat gieten, bereid je mal dan van tevoren voor. U wilt een mal die niet verbrandt of smelt door de hitte van gesmolten glas - grafiet werkt goed.
Stap 2. Ken de gevaren van deze methode
Deze methode duwt een conventionele barbecue voorbij zijn normale temperatuurgrenzen - zo heet dat het zelfs mogelijk is om de grill zelf te smelten. Deze methode kan ervoor zorgen dat ernstig letsel of overlijden als het roekeloos wordt geprobeerd. Ga voorzichtig verder. Zorg dat u een grote hoeveelheid vuil of zand of een brandblusser bij de hand hebt die geschikt is voor hoge temperaturen om het vuur indien nodig te doven.
Stap 3. Neem alle mogelijke voorzorgsmaatregelen om uzelf en uw eigendommen te beschermen tegen de hoge temperaturen
Probeer deze methode buiten op een vuile of zanderige ondergrond met voldoende ruimte. Als u dit doet op een kaal betonnen oppervlak dat niet bedekt is met zand of vuil, kan het beton explosief afspatten als er heet gesmolten glas op valt. Gebruik geen onvervangbare apparatuur. Blijf uit de buurt van de grill terwijl u het glas verwarmt. U moet ook zoveel mogelijk beschermende kleding dragen, waaronder:
- Zware ovenhandschoenen of wanten
- Een lassersmasker
- Een heavy duty schort
- Hittebestendige kleding
Stap 4. Koop een winkelvacuüm met een lange slangbevestiging
Gebruik ducttape of een andere methode om de slang zodanig te buigen dat deze rechtstreeks in de onderste ventilatieopening blaast zonder het hoofdgedeelte van de grill aan te raken. Misschien wilt u de slang vastmaken aan een van de poten of wielen van de grill. Houd de hoofdvacuümeenheid zo ver mogelijk weg van de grill.
- Zorg ervoor dat de slang goed vastzit en niet kan bewegen - als deze losraakt terwijl u uw glas maakt, moet u: niet benader de grill als deze extreem heet is.
- Schakel het vacuüm in om uw slangpositionering te testen. Een nauwkeurige slang blaast rechtstreeks in de ventilatieopening.
Stap 5. Bekleed de binnenkant van je grill met houtskool
Gebruik meer houtskool dan voor het grillen van vlees. Succesvolle resultaten zijn bereikt door de grill bijna tot de rand te vullen. Plaats een gietijzeren pot of smeltkroes met je zand in het midden van de grill, omringd door houtskool.
Houtskool van hardhout (of "klont") brandt heter en sneller dan houtskool van briketten, waardoor het een betere keuze is als het beschikbaar is
Stap 6. Steek de houtskool aan
Raadpleeg de verpakking van de houtskool om te weten of uw houtskool direct kan worden aangestoken of dat er aanstekervloeistof nodig is. Laat de vlammen zich gelijkmatig verspreiden.
Stap 7. Wacht tot de houtskool heet is
Als de houtskool grijsachtig is en een oranje gloed uitstraalt, zijn ze klaar. Je zou de hitte moeten kunnen voelen als je gewoon bij de grill staat.
Stap 8. Zet de shop vac aan om lucht naar de houtskool te brengen
Houtskool gevoed met lucht uit de bodem kan extreem heet branden (tot 2000 graden Fahrenheit). Pas op - er kunnen grote vlammen optreden.
Als je nog steeds niet in staat bent om een voldoende hoge temperatuur te bereiken, experimenteer dan met het terugplaatsen van het deksel terwijl je lucht door de ventilatieopening laat stromen
Stap 9. Wanneer je glas gesmolten is, gebruik dan heel voorzichtig metalen werktuigen om het te verwijderen en vorm te geven
Door de lage temperatuur van de grillmethode kan het gesmolten glas stijver en moeilijker te bewerken zijn dan glas uit een oven. Vorm het met een buis, mal of ander gereedschap zoals je normaal zou doen.
Tips
- Sommige strandzanden kunnen worden gebruikt in plaats van puur silicazand, hoewel het resulterende glas ondoorzichtig, verkleurd of van mindere kwaliteit kan zijn. Gebruik het witste, fijnste en meest uniforme zand dat beschikbaar is.
- Als uw zand of additieven grofkorrelig zijn, verpulver ze dan met een vijzel en stamper of een mechanische molen. Fijnkorrelige deeltjes smelten sneller.
-
Vermalen stukjes oud glas kunnen aan zand worden toegevoegd voordat het wordt gesmolten om het te recyclen tot nieuw glas. Het oude glas, of "glasafval", moet eerst worden gecontroleerd op onzuiverheden die het nieuwe glas dat ermee is gemaakt, zouden verzwakken - zoek naar luchtbellen.
Draag bij het slijpen van glas een gezichtsmasker om onbedoeld inademen te voorkomen
- Gebruik een brander met hoge temperatuur om kleine stukjes, staven of strengen te smelten of te snijden.
Waarschuwingen
- Altijd wees voorzichtig in de buurt van warmtebronnen. Probeer nooit glas te maken rond kinderen of huisdieren.
-
Het blussen van extreem hete branden met water kan ze verergeren. Een vuur dat bijvoorbeeld bij 2.000 graden Celsius brandt, is heet genoeg om water (H2O) te splitsen in zijn waterstof- en zuurstofatomen, waarbij een enorme hoeveelheid warmte-energie vrijkomt. Bij zeer hete branden houd je het beste een grote emmer aarde of zand bij de hand.
Brandblussers van klasse D bevatten natriumchloride (keukenzout) en worden gebruikt om metaalbranden te doven
