Фьюзинг

Фьюзинг стекла — метод запекания кусочков стекла, уложенных в определённый рисунок, в специальных печах при высоких температурах. Появился он в Германии в 1990 годов, поэтому эту технику можно назвать молодой. В основе фьюзинга лежит старейшая техника обработки стекла — техника горячей эмали.
Спекать стёкла в композицию стали ещё в Древнем Египте (1 в. до н. э — 1 в. н. э.).

Технология фьюзинга опускает использование металлических соединений в витраже, что влияет на внешний вид изделия, оно становится более эстетичным. Благодаря фьюзингу создаются рельефные многослойные изделия. Отсутствие швов говорит о том, что созданное изделие в технике фьюзинг не будет бояться воды. Рисунки на стекле получаются лёгкие и воздушные, напоминающие немного акварель.

Технология запекания стекла — один из интереснейших способов создания элементов декора для дома: витражи в окно и ширмы, вставка в стене, столешницы, рамы для зеркал, абажуры, циферблаты для часов, а также декоративных украшений.

Как сделать фьюзинг стекла

Эта техника состоит из основных пяти этапов, каждый из которых влияет на внешний вид изделия и его качество.

1. Выбор и подготовка материала непосредственно к работе — это нагревание стекла. Температура зависит от типа процедуры и может варьироваться от 650 до 920 градусов. Стекло, нагреваясь до температуры плавления, изменяет форму и цвет до красно-жёлтого. Оно готово к процессу свисания, когда края заготовок соприкасаются друг с другом и начинается слияние. Полный фьюзинг наступает при 800 градусов.

2. Стадия томления (выдержки). Стекло, нагреваясь до значения макси, должно некоторое время придерживаться одной температуры. От этапа выдержки зависит насколько гладким станет фрагмент.

3. Этап охлаждения. Температуру изделия резко снижают до отметки, чуть превышающей температуру отжига. Необходимо это для того, чтобы сохранился полученный красный цвет. Запоздание с этим этапом приведёт к тому, что стекло вновь приобретёт натуральный свой белый цвет, а после начнёт чернеть.

4. Отжиг, процесс, необходимый для снятия напряжения. Приняв форму, стекло сохраняет свою прочность.

5. Охлаждение. Происходит естественным путём при комнатной температуре.

Техники фьюзинга

В настоящий момент существует три метода фьюзинга стекла. Самые красивые, сложные и качественные композиции из стекла можно изготовить, используя техники фьюзинг-форминга.

«Горячее» стекло применяют в печах при температуре выше 1100 градусов.

«Тёплое» стекло — от 600 до 900 градусов.

«Холодное» стекло — при комнатной температуре.

Метод «моллирование», с помощью которого придаётся форма, напр., чаша, ранее сплавленному стеклу. Заготовку снова подвергают нагреву.

«Полировка огнём» применяется, когда изделию необходимо придать гладкость и блеск. Изделие помещают в печь.

«Комбинированное прочёсывание» — формирование изделия при помощи инструментов пока стекло ещё горячее. Заготовку нагревают и вручную инструментами обрабатывают.

Фьюзинг в домашних условиях

На стекле выкладывается задуманный рисунок из различных цветных стёкол. Выложенный витраж разогревают в печи, спекая нарезанные элементы в пласт.

Фьюзинг в домашних условиях стал настолько популярен что зачастую увлечение им становится источником отличного заработка.
Меняя температурный режим, можно получать различные изображения — выпуклые и объёмные, с чётким очертанием цветов и смешанными, растекающимися и неизменные. Сорт стекла тоже немаловажен, к каждому подбирается своя температура.

Фьюзинг дома вполне реален, но выполнить его в обычной духовке не получится. Печи для фьюзинга нагреваются до 1100 градусов, а для питания им достаточно 220 В. Максимально безвредным и самым безопасным способом в домашних условиях является фьюзинг в микроволновке. Но это не значит, что можно стекло заложить в микроволновую печь. В неё устанавливается специальная упрощённая печка для микроволновки, которая нагревается за счёт микроволн. На ряду с промышленным оборудованием выпускается также «домашнее».

Для крупных изделия этот способ непригоден, а вот для небольших изделий, напр., украшений, вполне подходит.

Фьюзинг в микроволновке с помощью печки проводится с различным видом стекла: матовым, прозрачным, миллефиори, разноцветными фриттами.

Для фьюзинга в микроволновке использовать можно микроволновую печь с мощностью от 800 Вт. Производители рекомендуют использовать стекло 90 СОЕ.

Перед работой выньте тарелку из микроволновки или переверните её верх дном, чтобы она не вращалась. Прежде чем впервые использовать такую печь, нужно прогреть её в микроволновке строго по инструкции.

Материалы и приспособления для фьюзинга в домашних условиях:

  • печь для фьюзинга;
  • микроволновка, нагревающаяся за счёт микроволн;
  • разноцветное стекло (используйте с одинаковым СОЕ);
  • перчатки;
  • стеклорез (забудьте про масляной, так как стекло лопнет от нагрева);
  • очки защитные;
  • термостойкая бумага;
  • наполнитель.

Последовательность в работе.

Приготовив все материалы, создаётся эскиз изделия. Нарезать маленькие кусочки стекла (толщина 3–5 мм) для спекания, используя стеклорез.

При фьюзинге используют стекло с одинаковым СОЕ — коэффициент температурного расширения, оно показывает насколько увеличится при нагреве размер стекла.

Термостойкую бумагу (подложку) нужно уложить на дно печки, сложить на ней стеклянный узор. Дно со стеклом накрыть верхней частью печки, закрыть микроволновку, выставить мощность и режим микроволны, время 2,5 минуты.

Для защиты рук надеть перчатки, приоткрыть крышку печки в микроволновке и проверьте как спеклось стекло. Если необходимо, продолжите запекание дальше, но помните, что время нагрева не должно превышать 6 минут.

Вынуть печку из микроволновки, установить на поверхность (металл, плитка керамическая). Стекло должно остыть около получаса при закрытой печке. Если вынете сразу, то изделие будет хрупким от резкого переда температуры.

Остынув, стекло приобретёт исходный цвет, исключение составляет дихроичное стекло, которое меняет цвет, фактуру.

Внимание! Соблюдайте меры предосторожности.

Существует множество разновидностей фьюзинга: слампинг, фритты, литьё, гребёнка, полировка, драпирование, Пате де Вэр…

При гравировке стекло преображается удалением отдельных частей рисунка.

Гребёнка — витражное изделие прочёсывается специальными инструментами.

Пате де Вэр — способ отливки в специальные формы. При добавлении соды, полотно спекаясь, покрывается мельчайшими капельками, пузырьками.

При создании изделий могут использоваться материалы:

  • галька — стеклянные капли, размер которых от 3 до 30 мм, плоской формы с одной стороны;
  • фритта — дроблённое стекло;
  • стержни и стрингеры — нити из стекла диаметром 13-15 мм;
  • блоки, конфетти — пластинки до 0,5 мм при ширине 20 мм;
  • фольга — металлическая бумага 0,001–0,5 мм.
  • лапша — стеклянные полоски 11 мм и шириной в 5 мм. Наклеиваются на изделие специальным клеем на органической основе.

Новинкой фьюзинга является роспись изделий смесью из стеклянной пудры и клея, придающему стеклу особую фактуру.
Фьюзинг — один из способов декорирования стекла. Забытая и вновь возрождённая технология, позволяет получить эффектные композиции, детали декора интерьера и восхитительные украшения. Поняв, что такое фьюзинг, предлагаем вам мастер-класс по созданию часов с гроздьями рябины в замечательной технике фьюзинг.

Специально для сайта Уроки Рукоделия Галина Духнова.

Печи для плавления стекла и их виды

Муфельная печь – устройство для равномерного нагревания веществ. Она состоит из:

  • Корпуса.
  • Камеры, которую еще называют муфелем.
  • Двери.
  • Блока управления.

Корпус может быть выполнен из нержавеющей стали или углеродистой. Модели из нержавейки служат намного дольше.

Муфель – самая важная часть печи, потому что именно в нем плавится стекло и располагаются нагревательные элементы. Он может быть выполнен из керамики, корунда или специального волокна.

Еще одна важная часть – это блок управления, который отвечает за выбор режима и настройку печи. Сейчас все печи оснащаются электронными блоками, которые вытеснили циферблатные.

Схема муфельной печи

Можно ли расплавить стекло в определенной муфельной печи, зависит от вида самого устройства. Существуют различные их типы, которые отличаются:

  • Максимальной температурой нагрева.
  • Способом нагревания.
  • Устройством.

Муфельная печь SNOL

Наиболее важной характеристикой считается диапазон температур. По этому параметру печи разделяют на:

  • Низкотемпературные – до 400оС.
  • Среднетемпературные – до 900оС.
  • С большой температурой – до 1400оС.
  • Высокотемпературные – до 2000оС.

Отличаются печи и по режиму обработки, бывают:

  • Работающие в воздушной среде (обычные).
  • Вакуумные (нагрев производится в вакууме).
  • Работающие в газовой среде (нагрев производится в присутствии различных газов, например, водорода, азота, аргона и пр.).

Есть модели, которые предназначены для домашнего использования, а есть профессиональные агрегаты, которые используются в лабораториях или на крупных предприятиях. Как отечественные, так и зарубежные производители выпускают различные варианты муфельных печей. Хорошо зарекомендовала себя литовская компания SNOL.

Состав стекла

Компоненты входящие в состав стекла можно разделить на следующие типы:

  • Основа
  • Обязательные оксиды щелочных металлов
  • Компоненты, придающие особые свойства
  • Вспомогательные вещества

Также в некоторых случаях, добавляют стеклобой.

Основу любого стекла представляет собой кварцевый песок или диоксид кремния. При чем в смесь для будущего стекла попадает только отборный песок, очищенный от примесей железа и от малейших загрязнений, допускается около 2% примесей. От этого зависит прозрачность самого стекла.

Обязательные оксиды щелочных металлов различны в зависимости от типа стекла. Например:

  • для оконного стекла используют оксиды натрия, кальция или алюминия
  • для хрустального — оксиды калия и свинца
  • для лабораторного — оксиды натрия, калия, бора
  • для оптического — оксиды бария, алюминия, бора

Компоненты для придания особых свойств подбираются, исходя из желаемого эффекта, например добавляют оксиды титана или бария для придания термоустойчивости, и так далее.

Вспомогательные вещества в большинстве своем представляют из себя осветители, обесцвечиватели и красители.

Производство стекла в промышленных условиях

Начинается все с того что на завод по производству привозят все необходимые вещества. Основные компоненты из чего делают стекла это кварцевый песок, доломит, сода, известь. Все вещества проходят подготовительную обработку. Песок очищают от примесей железа, доломит и известь измельчают в дробилке. После чего все вещества смешиваются и на этом этапе также вмешивают компоненты, нужные для придания определенных свойств. Вся эта смесь называется шихтой. Шихта — это уже полностью готовая к дальнейшей обработке смесь, то есть это уже конкретно то из чего делают стекло.

Начинается технологический процесс по изготовлению стекла. Готовая шихта по конвейеру попадает в бункеры, из которых засыпается в погрузчик, и уже погрузчик заталкивает её в печь. Так как температура здесь колеблется от 1200 до 1600 градусов, в зависимости от типа будущего стекла, то такая печь работает непрерывно на протяжении нескольких лет. Потому что нельзя просто так взять и отключить такую печь, иначе она просто разрушится. Для того чтобы выключить такую печь потребуется около недели равномерного остывания. При такой температуре шихта превращается в стекломассу.

Из печи эта стекломасса сначала попадает в резервуар с мешалкой, а после того как она хорошо размешается, вытекает в студочную камеру. Здесь она остужается примерно до 1000 градусов. Из студочной части стекломасса попадает во флот-ванну. На этом этапе происходит интересный процесс. Флот ванна представляет собой ванну с расплавленным оловом, температура которого около 600-700 градусов по цельсию. По этому олову стекломасса буквально плывет и немного остывает, именно благодаря этой технологии она приобретает практически идеальную плоскость.

После ванны с оловом, лента стекла попадает в лер обжига, который в длину больше 100 метров, прокатываясь по которому оно постепенно остывает.

Следующий этап — это нарезка ленты на листы стекла. Здесь применяется очень хитрая технология. Нарезка происходит прямо по ходу движения ленты, что значительно ускоряет весь процесс изготовления стекла. Как на ходу можно нарезать ленту, спросите вы. Дело в том что резак двигается с абсолютно одинаковой с лентой скоростью и в это время режет её поперек, после чего возвращается в исходное положение. Итак мы получаем готовые листы стекла.

Теперь в работу вступает такое оборудование, как стоплеровочная машина. Как можно понять по названию она делает стопки из стекла. Перемещение листов стекла, происходит при помощи присосок, так как стекло очень хрупкое, но весит довольно много, то другим способом его никак нельзя передвинуть. После того как стопки образованы их перевозит специальный погрузчик, а дальше уже стекло распределяется на склады, магазины, в места где из них делают стеклопакеты и так далее.

Кстати почему стекло получается прозрачным? Дело в том что кварцевый песок полностью прозрачен. Но мы не можем ничего увидеть через песчинки из за многократного преломления света. Например, если вы раскрошите стекло на много частей то через них вы тоже ничего не увидите. А когда песок превращается в гладкую массу то тут мы уже видим прозрачный лист стекла.

Изготовление стеклянных изделий

Стеклянные изделия можно разделить на два больших вида. Первые это те изделия которые производятся в промышленных масштабах, так называемая стеклотара, например стеклянные бутылки, банки. Второй большой вид это художественные изделия. Так называются все изделия, которые делаются вручную стеклодувами, например вазы, стеклянные статуэтки, фигурки и тому подобное. При изготовлении стеклянных изделий, промышленного стекла и вообще любого стекла начальный этап производства всегда абсолютно схож, до получения стеклянной массы. Различны только компоненты входящие в состав шихты, температура плавления и последующая обработка получившейся стеклянной массы

Производство промышленных стеклянных изделий

Готовая стекломасса из печи попадается в линию стекла, из которой она вытекает в форме колбасы и нарезается резаком на цилиндрические капли, одна такая капля это будущая бутылка или банка. Капля направляется в так называемый черпак, который направляет их в формовочную машину. Она работает следующим методом: держатели берут каплю за край и держат в висячем положении, вся нижняя часть капли закрывается с двух сторон нужной формой, будь то банка или бутылка, на форме также могут быть определенные узоры. После того как форма закрылась держатель отодвигается и в каплю вставляется устройство для выдувки. Оно, как воздушный шарик, раздувает каплю изнутри сжатым воздухом и масса приобретает нужную форму. Излишки расплавленного стекла уходят в первоначальную форму.

Кстати для придания стеклу какого либо цвета или оттенка в шихту добавляют определенные вещества, например для придания зеленого цвета добавляют оксид железа или хрома, для голубого оксид меди и так далее.

Теперь почти готовые изделия двигаются по обогреваемому конвейеру, для того чтобы не произошел резкий перепад температур и изделие не треснуло. С этого конвейера погрузочная машина передвигает изделия в лер, по которому они медленно перемещаются и постепенно остывают. Здесь же их обрабатывают специальным раствором, который позволяет им скользить и двигаться гладко. А движутся они дальше на проверочную и упаковочную линию. После прохождения всех этапов мы получаем готовое изделие.

Как делают художественные стеклянные изделия

Художественные стеклянные изделия делают все из той же стеклянной массы. На производстве таких изделий стоит все та же печь, но только температура для изготовления немного ниже промышленных, около 1200 градусов. Непосредственно само изделие делают стеклодувы. Стеклодувы как ювелиры для стекла, они могут работать как в одиночку, так и парами или даже больше.

При помощи длинной трубки мастера по стеклу достают необходимое количество раскаленного стекла прямо из печи и сразу же начинают придавать ему форму различными методами, при этом периодически выдувая через трубку. В процессе можно будет добавить еще материала, например для каких либо дополнительных деталей. Совсем маленькие детали делаются отдельно, тоже различными методиками.

После формирования деталей и общей формы изделия, его на сутки помещают в другую печь для обжига. Как правило, температура в разогретом состоянии около 400 градусов, на ночь такую печь выключают и изделия в ней постепенно остывают до 70 градусов, там самым закаляясь и затвердевая.

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.

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.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен! Нажмите «Подписаться на канал», чтобы читать Hozsekretiki.ru в ленте «Яндекса»

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *