Листовое стекло

Если мы смогли наладить производство стекла, то возникает вопрос о формовании его в более-менее удобоваримую форму, кроме той, что дает стеклодувное дело. Как-то так получается, что эта форма — плоские листы стекла различной толщины…

Конечно, можно поступать так, как описано в статье про плоское зеркало. Но процесс этот без машинной обработки крайне трудоемок. А количество стекла для разных применений будет немалым.

Для начала, можно использовать метод, которым делали плоские стекла начиная с 13 века. Стекло выдували и плющили пузырь на некоем подобии гончарного круга. При вращении круга стекло под действием центробежной силы растекалось. Диаметр круга достигал полтора метра. Но при этом стекло к краям было куда толще, чем в центре. После остывания стекло нарезалось на требуемые куски. Но получалось стекло очень неравномерным, это видно на фото.

В общем, из достоинств у этого метода только одно — крайняя простота.
Однако, и этот процесс был засекречен. Процесс довели до ума французы в 1320-м году. Англичане же начиная с 1226 делали по-другому — там выдувался большой пузырь в цилиндрическую форму, горячий пузырь разрезался, только оставляя боковые стенки, которые разворачивали в плоский лист. Английское стекло было куда хуже качеством французского.
Со временем англичане усовершенствовали процесс — они выдували пузырь и размахивали им над ямой — пузырь вытягивался и приобретал близкую к цилиндру тонкостенную форму. Потом стекло охлаждалось, нагревалось еще раз и только потом разрезалось.

И так делалось до 19-го века, когда, наконец, смогли отливать стекло непрерывным потоком на вращающийся цилиндр, откуда стеклянная лента забиралось роликами. Но сейчас уже так не делают, сейчас используют флоат-процесс. И, как ни странно, именно его можно ввести попаданцу.

Изобретение это достаточно новое — первая линия для производства стекла флоат-процессом была запущена только в 1959-м году. Конечно, в условиях средневековья полноценное внедрение непрерывного литья будет невозможно, но саму идею можно использовать.

А идея такова — выливать стекло не на твердую металлическую поверхность и не на металлический барабан, а на поверхность расплавленного металла, как правило олова. В современных промышленных установках идет сплошная стеклянная лента, которую потом разрезают автоматы. Мы же можем просто вылить в ванночки требуемой формы.
Весь смысл процесса в том, что поверхность расплавленного олова абсолютно ровная и нижняя поверхность стекла также будет очень ровной, а верняя — почти ровная (неоднородности состава самого стекла помешают).

Итак — главная фишка в том, что стекло температурой около 1500°С выливают на расплавленное олово температурой 240°С. При этом, чтобы стекло оставалось пластичным, ему требуется хотя бы 370°С, то есть стекло можно снимать еще с жидкого олова и отливать следующий лист. То есть ни о каком непрерывном литье речи нет: одна ванночка — одно стекло. Зато сразу можно контролировать размер стекла, обрезков не будет.

Здесь есть несколько тонкостей.
Во-первых — требуется качественно проваренное стекло (а это в районе 2000°С), иначе будут комки.
Во-вторых — при разливе все равно нужно высокая температура, порядка 1500°С (современное стекло холоднее, где-то до 1100°С, но там состав сложнее)
В-третьих — при такой температуре со стеклом и оловом происходят нежелательные химические реакции, поэтому сейчас при флоат-процессе наддувают азотом, чтобы вокруг не было кислорода. Будут ли проблемы в кустарных условиях сказать не могу, нужны эксперименты.
Ну и в четвертых — это отжиг стекла. Наверное, один из важнейших процессов.
Если стекло слишком быстро остывает, оно закаляется и становится очень хрупким. Настолько хрупким, что взрывается само по себе из-за внутренних напряжений. Сейчас есть методы закалять только поверхность, и то, что называется «закаленным стеклом» именно такое, поверхностное.
Именно для того, чтобы избежать закалки в массе и применяют повторное нагревание.
Скорее всего для медленного остывания (отжига) потребуется строить отдельную печь.

Очень большим плюсом флоат-процесса будет то, что одна поверхность листа стекла будет ровной. Ровной настолько, что можно серебрить зеркало. Оно будет уступать зеркалу полированному (возьмите в руки лист оконного стекла и вам станет понятно почему), но все же зеркала небольшого размера из него делать будет очень просто.

Но в любом случае — флоат-процесс очень перспективно даже для Древнего Египта.

18 комментариев Листовое стекло

  • LysenkoAA2

    Не проще ли будет делать листовое стекло по методу Фуко? Ведь флоат процесс заточен на поточное производство, в средневековье просто не будет такого сбыта, чтобы окупить линию.

    • kraz

      Я как раз имел в виду не поточное производство, а по одному листу. Ни о какой линии, естественно, речи идти не будет.
      Там как раз удобно — остывает не так быстро из-за горячего олова. Возможно, даже отпускать не требуется.
      Наверное, надо уточнить в статья, а то непонятно вышло.

  • eds13

    Сбыта не будет? Экгм. Средневековые жилища всяких там крупных землевладельцев фактически не остеклялись, а, между тем, остекление — это очень удобно, особенно в зимние периоды и непогоду. Любой соседский мудак, посетивший графство, каменные хибары которого оснащены Вашими стеклами, пропускающими дневной свет, немедленно расскажет своему феодалу и вассалам. 5-7 лет — и вся Европа — большая злобная семья — желает чтобы их замки были надлежащим образом остеклены. Все стекла у всех, кто их приобрел и установил, обязательно будут разбиты в случае вооруженного конфликта или просто хорошей дружеской пирушки. Будет сбыт. Берите недорого, но ценным. Слугами — опасно, будут засылать шпионов и, затем, отравителей. Брать золотом, серебром и оружием. Хотя, действительно, с самого начала линию запускать смысла не будет.

    Кстати. Меня вечно интересовал вопрос — а как ваши попаданцы собираются разговаривать с местными? Это, по-моему, первейшая и основная проблема. Я почти на 100% уверен, что из бубнежа древнего русича (8-11й вв., например) мне нихрена не удастся разобрать. С римлянами попроще, если латынь знаешь. Худо-бедно можно подготовиться ко встрече с древними египтянами (однако «знатока» эта встреча с реалиями времени обрадует не более чем меня с древними русами). А что, например, с шумерами делать? Или майя (ольмеками тольтеками и прочими -еками?) Ну с Инками тож рмальне просто — учим кечуа и наслаждаемся государственным языком империи. А в случае полного незнания? Для изучения языка за 2-3 месяца до уровня беглого разговорного нужна как минимум дружественная обстановка. Т.е. чтобы если в рабство продадут за это время, то, во-первых, рабы — носители того же языка, что и их хозяева, во-вторых — за эти пару месяцев не помереть от условий обитания и не потерять волю к сопротивлению. Срок в 2-3 месяца не из головы брал, прецеденты были. Косяк, карочи.

    Если я пропустил какую-то из статей, которая разъясняла сей непонятный момент, простите и поправьте.

    • LysenkoAA2

      У крупных землевладельцев практически нет окон, одни бойницы.
      Если попаданец в институте выучил латынь — то худо-бедно смог бы объясняться в Италии,Испании. Да и немецкий со времён средневековья изменился не так радикально.

    • kraz

      Захотят ли остекленять замки — это еще вопрос. Очень сильна была установка «жить по-старинному, как деды жили».

      А вот с языком что делать — не знаю. Я как бы больше технарь.
      Тут еще усугубляется тем, что не было ни единого немецкого, ни французского, ни итальянского, каждый городок был со своим диалектом — и пара городков в сторону и ничего не понятно. Во многих случаях господин не понимал своих холопов. Литературный итальянский язык устоялся после Данте (некоторые провинции до сих пор на него за это дуются), немецкий — после Гете. Дык даже литературный украинский устоялся после Котляревского, до него в каждом селе — свой диалект!
      Это ограничение обошли монахи — у них была латынь, которую знали почти все, да и греческий многие. И, кстати, поэтому если попаданец будет не из нашего времени, а из дореволюционной России — то там как раз это учили.

      • Sergio

        Вот тут кстати периодичность получается. До крестовых походов жили именно так, «как деды».
        После окончания крестовых походов все поменялось — стали цениться удобство и роскошь. Так что до 11 века стекла особенно не нужны. А позднее — в самый раз, рынок сформировался.

  • Cubus

    остеклять замки — это,конечно, вопрос, но вот на зеркалах можно просто озолотиться! 🙂

    • Если деликатно обойти вопрос о том, что «зеркало — изобретение дьявола». И вообще дверь в потустронний мир.

  • Alex

    240 градусов — это темп плавления олова? А какова температура его кипения? По идее, максимальная температура жидкости это температура его кипения, то есть расплавленое олово не обязательно имеет температуру 240 градусов, вернее, оно всегда выше этой температуры.

    • kraz

      Разница в 100 градусов между плавлением олова и пластичность стекла вполне достаточна, чтобы производство реализовать «на глаз», без всяких термометров. И давать по шее подмастерью, который олово перекалил.

  • Alexander Yastrebov

    Есть ощущение, что поверхность расплавленного олова на воздухе будет не очень гладкой

    • kraz

      Чтобы увидеть, насколько она негладкая, достаточно взять кусок любого оконного стекла. Сейчас все плоские стекла идут через флоат-процесс.

  • Tokio

    Извините если не совсем по теме но что попаданцу кушать покуда он не сварил первое стекло, а так же где взять средства на уголь и печь. А стекло я думаю в любом времени купят хотя до 12 века олигархом не стать.

    • Hludens

      Наивный вопрос. Это сильно зависит от сюжета, а точнее от момента когда попаданец начал заниматься стеклом. Чисто сюжетными элементами можно задать как ситуацию когда он занимается стеклом сразу после попадания, находясь на иждивении местного правителя (или вселившись в тело этого самого правителя) так и ситуацию когда он полкниги шарится по лесам и болотам добывая пропитание.
      Так что данная тема к технической стороне отношения не имеет и обсуждать ее бессмысленно. Ну а быстрые способы обогащения обсуждались на форуме.

  • Deus

    Проблема стекла — это проблема печи и компанентов. получить стеклянную массу — это одно, а получить оконное стекло или оптическое стекло — это мегазадача.
    Компоненты кремнезём, известь, шёлочь или натривый-каливый поташ. Три оксида. При этом кремний-кальций-натрий = 8-1-1.
    Плавление кремния — это 1700 гр.Ц — не так просто получить. Хотя смесь — шихта — плавится при 1450 гр.Ц но и это прилично. Понятно, что хорошее стекло это хорошие или чистые, с минимумом примесей компаненты. Но проблема в том, что сажа или углерод от печи портит прозрачность. Ранее с проблемами боролись просто. Варили первый раз и расплав выливали в воду. Потом осколки расплава из воды проваривали вторично. Этакая рафинация стекломассы.
    Потом придумали предварительный подогрев воздуха и газа.
    Потом научились делать закалку и отпуск стекла для крепости при нагрузках.
    Вот и получается, что попаданец должен знать
    гончарные работы — горшки под стекломассу
    производство кирпича и шамота
    печник — чтобы сложить печь какую надо
    лесоруб
    истопник
    силач, ибо горшки весят с массой стекла от 100 кг и до 250
    пропагандист и агитатор типа маркетолога.
    При этом мыть чистый и белый песок, палить известь и поташ делать должны совсем другие люди. Хотя может и он рискнуть.
    Сам один попаданец ничего не сварит — пупок развяжется.
    Это вам не здесь мысли ворочать рычагом фантазий. Техпроцесс требует уважения.

  • Tokio

    «Сам один попаданец ничего не сварит — пупок развяжется.
    Это вам не здесь мысли ворочать рычагом фантазий. Техпроцесс требует уважения.» полностью согласен, а кто нибудь сам пробовал стекло сварить? Просто интересует вообще получится что либо или нет.

  • Yrt

    Из современных чистых материалов никаких проблем в тигле нет проблем, но если свой песок то стекло скорее всего зеленым выйдет как советская стеклотара, цвет придает оксид железа который содержится даже в самых чистых песках. убрать можно магнитным сепаратором.

  • Taras

    Если варить из «подножного» материала и с очисткой «на коленке» — то в лучшем случае получается мутный комок спеченной стекловидной массы. Оттенки широко варьируются от плавки к плавке и не повторяются.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>