70960 (Серия работ "Цветы" в технике художественной обработки стекла), страница 2

В1902 г. Эмиль Фурко разработал метод машинной вытяжки стекла. Стекло вытягивалось из стекловаренной печи в виде непрерывной ленты через прокатные валки, поступало в шахту охлаждения, где разрезалось на отдельные листы. В 1959 г. фирма «Пилкингтон» разработала иной метод изготовления стекла, так называемый флоат-метод. При этом процессе стекло поступает из печи плавления в горизонтальной плоскости, в виде плоской ленты, через ванну с расплавленным оловом на дальнейшее охлаждение и отжиг. ³

Этот метод обладал рядом преимуществ. Стекло не имело оптических дефектов, обладало стабильной толщиной и поверхностью высокого качества, не требующей дальнейшей полировки. Кроме того, этот метод позволил придавать стеклу некоторые необходимые свойства на стадии его производства.

В XXI веке изготовление стеклянных предметов — от посуды до зеркал — осуществляется все теми же тремя основными способами: выдуванием, литьем и прессованием. Наибольшее развитие высокое ремесло стеклоделов получило в предметном дизайне: ведь пластические, цветовые, технологические и фактурные возможности стекла поистине безграничны и позволяют с блеском реализовать самую смелую авторскую идею. А старинные мотивы служат источником вдохновения для многих ведущих мебельных и дизайнерских фирм мира. Сегодня стекло выступает не только в привычном для него амплуа (светильники, люстры, многочисленные аксессуары), но и в весьма необычной роли: из него изготавливают дверные и оконные ручки, наконечники карнизов, выключатели и другие детали интерьера. ⁴

Итак, мы дали историческую справку о времени возникновения стекла, о старинных методах обработки, людях, которые продвигали искусство изготовления стекла, о качестве первого стекла, когда возникла технология изготовления, как украшали изделия. Стекло было известно людям с древнейших времен. Кроме того уникальные свойства этого материала позволяют ему и сейчас оставаться очень востребованным материалом, который люди используют как в повседневной жизни, так и в сложнейших современных устройствах.

Из стекла по прежнему делают окна, мебель, детали интерьера, украшения.

1.2 Свойства, разновидности стекла

Стекло - это застывшая жидкость. Однако, в отличие от большинства застывших жидкостей, стекло имеет интересную особенность: оно не обладает в твердом состоянии свойствами кристаллического вещества.

Химический состав стекла таков: примерно на 70% стекло состоит из кремнезема (диоксида кремния — белого кварцевого песка), на 12-16 % — из соды, на 5-12% —из известняка и доломита, а в остальных небольших процентных соотношениях присутствуют некоторые другие компоненты. В зависимости от преобладания тех или иных компонентов различают две группы стекла: натрий-кальций-силикатное стекло (основные компоненты — двуокись кремния, оксиды натрия и кальция) и боросиликатное стекло (содержащее в качестве характеризующего компонента бор).

В стекле, помимо того, могут присутствовать добавки определенных химических веществ для окрашивания стекла в желаемый цвет или для изменения других его свойств.

Например, сочетание исключительно чистого сырья с минимальной примесью окислов железа, титана и хрома позволяет создать стекло, которое обладает способностью пропускать ультрафиолетовые лучи (его часто используют для остекления больниц, детских учреждений, оранжерей) — «кварцевое», «увиолевое» стекло. А знаменитое так называемое «свинцовое» стекло, которое тщательно шлифуется при изготовлении чаш или ваз, обязано своим блеском присутствию в нем около 18% свинца.⁵

Кстати, хрусталь - разновидность стекла - долгое время был обязан своим блеском именно свинцовым примесям. «Классический» хрусталь состоит из 23% окиси свинца, благодаря чему хрустальная посуда имеет характерный блеск, игру света и звук. Однако специалисты обращают внимание на то, что свинец, как инертный элемент, с течением времени испаряется. Это, во-первых, небезопасно для здоровья, а во-вторых, хрустальная посуда с исчезновением из ее состава свинца тускнеет и блекнет.

Учитывая эти недостатки свинца, производители хрусталя сегодня осваивают новые технологии и стараются заменить свинец другими элементами. Например, чешские специалисты разработали уникальный секрет производства хрустальной посуды, который предполагает добавление в стекломассу металлов платиновой группы и небольшое количество калия и натрия (для придания материалу большей пластичности). Благодаря этому хрустальные изделия приобретают необходимую прочность и пластичность. Специальные технологии позволяют изготовить даже особый «пульсирующий» хрусталь: при сжатии тонкая пластичная форма деформируется, а затем вновь приобретает изначальный вид.

Кроме того, изделие должно обладать хорошей дисперсией, так как именно дисперсия - преломление солнечного луча сквозь толщу стекла и разложение его на цвета радуги - является единственным физическим показателем, отличающим обычное стекло от хрусталя.

В естественном, «природном» виде хрусталь используется только ювелирами. Чтобы сделать его пригодным к использованию в других отраслях, люди изобрели промышленный способ его изготовления. Материалу придают пластичность, подвергая его высокотемпературной обработке.⁶

Виды и разновидности стекла. Повышающийся интерес и растущий спрос на высококачественные виды стекла — общемировая тенденция. Неудивительно, что в течение последних лет в стекольной промышленности традиционное строительное стекло постепенно уступает место новым, современным видам. Например, в конце XX столетия началось производство оконных стекол с энергетически эффективными и престижными «смарт» (зтагс) покрытиями, имеющими уникальные оптические и тепловые свойства.

Кроме того, современная промышленность выпускает множество других видов стекол, каждый из которых обладает определенными свойствами. Например, стекло можно классифицировать также по степени прозрачности: выделяют «чистое», прозрачное бесцветное стекло, «супер-чистое», стекло с пониженным содержанием железа, «тонированное», окрашенное в массе, «рефлективное», с металлизированным отражающим покрытием на одной из сторон, «зеркало», с высокоотражающим покрытием на одной из сторон, а также стекло для витражей, которое окрашивается путем добавления различных веществ еще при приготовлении стекла. ⁷

Можно выделить несколько групп стекла и в зависимости от их стойкости к тому или иному виду воздействия.

Помимо обычного листового стекла, существует стекло повышенного качества, химически и термически более устойчивое. Сегодня в мире уже известны 35 видов стекла, и с каждым годом появляются все более прочные образцы.

Существует даже такое стекло, которое подходит для изготовления полов, не говоря уже о пуленепробиваемых стеклах и стеклах, выдерживающих сильные перепады температур. Высокопрочные ударо- и пулестойкие безосколочные стекла, изготовленные на качественном оборудовании с соблюдением современных технологий и с использованием материалов известных производителей, могут гарантированно обеспечивать безопасность и комфорт людей везде, где установлено такое стекло. Пулестойкие стекла могут иметь различные степени защиты.

Стекло также может быть огнестойким (не разрушается легко при нагревании), термостойким (способно выдерживать сильный термический удар), нейтральным (обладает высокой химической стойкостью). Кроме того, стекла могут быть бесцветными или цветными, непрозрачными или просвечивающими, энергосберегающими, солнцезащитными, ламинированными, армированными, узорчатыми

Энергосберегающие стекла имеют так называемыми низкоэмиссионные оптические покрытия, которые обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения, например от отопительного прибора. Стекла этого типа получили название низкоэмиссионных или селективных, и обычно устанавливаются в оконные проемы для теплоизоляции в холодное время года.

Эти стекла применяют, как правило, в стеклопакетах, теплосберегающие свойства которых во многом определяются параметрами покрытия на стекле. ⁸

Ламинированным называют архитектурное стекло («триплекс»), применяющееся при остеклении фасадов, балконов, окон. Состоит такое стекло из двух или более стекол, соединенных вместе с помощью ламинирующей пленки или специальной ламинирующей жидкости. Ламинирование снижает опасность от разлетающихся осколков, которые в этом случае остаются прикрепленными к пленке, или падающего стекла, так как даже в том случае, если стекло разбивается, оно остается в раме. Ламинированные стекла способствуют защите помещения от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, предохраняют от выгорания мебель и обои. Многослойное ламинированное стекло способно значительно понизить воздействие нежелательных шумов, а разными видами ламинирующих пленок можно обеспечить практически любое тонирование стекла.

Кстати, для ламинирования может использоваться и так называемое закаленное стекло. Стекла этого типа отличаются повышенной прочностью к ударам и перепадам температуры. При разрушении закаленное стекло распадается на маленькие безопасные осколки. Однако следует отметить, что закаленное стекло не подлежит механической обработке.

Солнцезащитные стекла обладают способностью снижать пропускание световой и солнечной тепловой энергии. По механизму действия солнцезащитные стекла можно разделить на преимущественно отражающие излучение и преимущественно поглощающие излучение. На поверхность стекол, преимущественно отражающих излучение, в процессе производства наносится тонкий металлический слой, который препятствует проникновению излучения через стекло. Следует отметить, что отражающие слои одновременно частично поглощают излучение.

Существуют, кроме того, полностью отражающие поверхности прозрачные стекла, обладающие хорошей теплоизолирующей способностью, некоторые виды стекол с покрытиями, а также окрашенные во всей массе стекла, которые также могут использоваться в качестве защиты от палящих лучей солнца и в декоративных целях. Путем введения красителей непосредственно в стекломассу во время производства можно получить цветное, прозрачное стекло, имитирующее природный камень — мрамор, оникс, опал. Для получения желаемого цвета окрашенного в массе стекла — серого, зеленого, бронзового, коричневого — используются различные вещества. Такое стекло поглощает больше солнечной тепловой энергии и света, чем обычное прозрачное стекло. Однако следует отметить, что европейская мода на тонированное стекло в оконном проеме постепенно уходит: во-первых, из-за чрезмерного нагревания тонированных стекол солнечными лучами, а во-вторых, из-за того, что сильно отличающийся от природного спектральный состав освещения пагубно влияет на самочувствие людей: теряется чувство времени, ухудшается зрение.

Армированное стекло — это листовое стекло с металлической сеткой, безопасное и пожаростойкое. Армированное стекло создано по специальной технологии (способом литья, причем с обеих сторон сварной арматуры отливается расправленное стекло в непрерывном процессе прокатки). Благодаря этому стекло получает уникальные свойства: оно не только образует эффективную преграду против дыма и горячих газов при пожаре, но также, в отличие от других видов обычного огнестойкого стекла, предотвращает распространение огня даже будучи разбитым, поскольку при образовании нескольких разломов осколки стекла удерживаются на месте арматурой.

Узорчатое стекло. Поверхность стекла, как правило, проходит специальную, декоративную обработку, с помощью которой на ней создаются различные рисунки. Узорчатые стекла могут быть разноцветными, иметь разную светопропускную способность и толщину (4-6 мм). Узорчатое стекло можно закалять и ламинировать.

Узорчатое стекло может быть вальцованным (так называют узор, получаемый при прокатке листа через вальцы), а также иметь рельефный узор в виде мелких граненых призм или линз. Последнее обладает наилучшими светорассеивающими качествами, хорошо защищает помещение от действия прямых солнечных лучей и, рассеивая их, создает в нем равномерное мягкое освещение. ⁹

Существуют и другие виды: например, полированное стекло, Которое изготавливается из высококачественного сырья отливкой и прокаткой, после чего подвергается отжигу в печи, а затем шлифуется и полируется с обеих сторон листа. Кроме того, из современных стекол заслуживает внимание сталинит — высококачественное, прокатанное, полированное стекло повышенной прочности, из которого можно изготавливать даже цельные перегородки или дверные полотнища без деревянной или металлической обшивки, укрепляя фурнитуру непосредственно на стекле.

Еще один замечательный, современный материал — так называемая стеклянная сталь. Этот материал был разработан в лаборатории анизотропных структур Академии наук России из стекловолокнистых материалов. Стеклянная сталь прочнее обычной стали, легче ее в 5 раз и почти в 10 раз легче железобетона.¹⁰

1.3 Художественная обработка стекла и техники его декорирования

Стекольных дел мастера различают три технологии обработки стекла: «горячую», «теплую» и «холодную». Разница заключается в температуре, при которой происходит обработка. Так, в первом случае, при «горячем» способе, стекло обрабатывается в печах при температуре свыше 1100 °С, «теплое» стекло обрабатывается при температуре 600-900 °С, а «холодный» способ подразумевает работу со стеклом при комнатной температуре — в качестве примеров можно привести изготовление витражного или цветного стекла, резьбу по стеклу, травление.

Обработка стекла может производиться несколькими способами, как механическими, так и химическими: гравированием, песком, травлением. Это может быть также фотографическая обработка, люстрирование или иризация, а также рисование по стеклу специальными карандашами.

Гравировке обычно подвергают прозрачное стекло (накладное или стекло из нескольких слоев). Его гравируют резцом, вращающимся медным или абразивным диском или бормашиной. Это позволяет получить на стекле рисунок или изображение в виде неглубокого контррельефа с матовой поверхностью, придающего изделию особую красоту, а рисунку — четкость и выразительность. Изящного рисунка можно добиться так называемым гильошированием — нанесением на стекло узора из тонких пересекающихся линий. Еще один способ резьбы по стеклу — алмазная грань. Ее выполняют вращающимся абразивным кругом с орнаментом или рисунком в виде бороздок трехгранного сечения. Это позволяет придать стеклу настоящий алмазный блеск. Алмазной гранью также называют огранку стеклянных изделий плоскими пересекающимися гранями (подобно огранке природных алмазов). Гравировка с помощью абразивов придает стеклянным изделиям эффект трехмерности. Недостатком этого способа обработки стекла является типичность рисунка — конусообразная проточка, круг и подобные фигуры.¹¹