شش مرحله در سيكل حرارتي فيوزينگ وجود دارد كه دو مرحله براي گرمايش و چهار مرحله براي سرمايش بوده و عبارتند از:

1- گرمايش اوليه:

مرحله اي است كه شامل حرارت دادن شيشه از دماي اتاق تا درست بالاي دماي نقطه كرنش شيشه مي باشد. در شيشه هاي رنگي اين دما رنجي از 400 تا 485 درجه سانتي گراد مي باشد . در طول اين مرحله گرمايش در سرعتي درست زير سرعت دمايي كه سبب شكست مي گردد، شروع مي شود. اين سرعت با اندازه ضخيم ترين لايه منفرد از شيشه تغيير مي كند. هنگاميكه دما به نقطه كرنش برسد مرحله دوم شروع مي گردد.

2- گرمايش سريع:

در اين مرحله شيشه فيوز نشده از دماي نقطه كرنش تا دمايي كه در آن لايه هاي شيشه منفرد تا حد مطلوب فيوز نشده اند، حرارت داده مي شود. اين مرحله از سيكل حرارتي در مقايسه با مرحله قبل خيلي سريعتر مي باشد. دماي فيوز به فرمول شيشه و ضخامت آن بستگي دارد. وقتي كه فيوز دلخواه بدست آمد، مرحله بعدي شروع مي گردد.

3- سرمايش سريع:

خنك نمودن شيشه فيوز شده از بالاترين دماي كه در طول مرحله گرمايش سريع به آن رسيديم تا دماي آنيلينگ را سرمايش سريع گويند. بري مقابله با كريستاليزه شدن، خنك كردن بايد با سرعت خنك شدن كوره مطابقت داشته باشد. هنگاميكه دما به رنج آنيلينگ رسيد(تقريباً 540 درجه سانتيگراد)  مرحله چهارم شروع مي شود.

4) نگهداري در دماي آنيل:

در اين مرحله، كوره در يك دماي ثابت ( دماي آنيلينگ بهينه) نگهداشته مي شود. زمان و دماي نگهداري بستگي به شيشه و ضخامت آن دارد. هنگاميكه دماي شيشه با دماي تاقچه كوره برابر شد و تنشهاي ناشي از نابرابري حرارت دادن يا كار مكانيكي برطرف شد مرحله پنجم آغاز مي گردد.

5) سرد كردن از دماي آنيل:

اين دما بين دو دماي نگهداري در آنيل و نقطه كرنش محدوده مي شود. تنها زمان جلوگيري از پيشرفت تنش دائمي در قطعه نهايي در طول اين مرحله مي باشد.

6) خنك كردن تا رسيدن به دماي اتاق

اين مرحله جهت جلوگيري از شكست مي باشد. سرعت حداكثر خنك كردن مجاز براي جلوگيري از شكست بستگي به ضخامت دارد ولي عموما سريع است.

عموما به كوره ها اجازه داده مي شود تا به طور طبيعي خنگ گردند.

زمانها و دماها براي هر نوع شيشه و براي هر ضخامتي متفاوت مي باشد.

قدمت اين محصول به 2500 تا 3000 سال پيش از ميلاد مي رسد. شيشه جسمي است شفاف، شكننده و تركيبي از سيليكاتهاي قليايي كه اين اجسام را در كوره ذوب مي نمايند و بوسيله دست يا به كمك قالب هاي مخصوص به آنها شكل مي دهند. اشيايي كه از مناطق مختلف كشور نظير شوش، ري، ساوه  و نيشابور از زير خاك به دست آمده نشان دهنده ساخت اينگونه ظروف در اكثر نقاط كشور در گذشته هاي دور مي باشد. ظروف شيشه اي در اوايل دوره ي اسلامي بيشتر شامل بطري، قوري، گلدان و فنجان بوده است كه براي مصارف خانگي بكار مي رفته. برخي اشيا باقي مانده متعلق به قرون هشتم و نهم ميلادي است كه بدوتن تزئين مي باشند. همچنين تعدادي دكمه شيشه يي كه طي يكي از حفريات ناحيه ي حسلنو بدست آمده متعلق به عهد هخامنشي است كه بر وجود و رونق شيشه گري در آن عصر گواهي مي دهد.

يكي ديگر از فنون مرتبط با شيشه گري دستي، تراش شيشه بوسيله ي دست يا چرخ است و در روي بعضي از ظروف شيشه اي قرن نهم كه در سامره و ايران پيدا شده تراشهايي عالي از صورت انسان وجود دارد.

براي مثال اشيا كشف شده توسط هيات اكتشافي موزه ي متروپوليتن در نيشابور را مي توان نام برد.

هم اينك شيشه گري در بخشهايي از كشور رواج دارد و دست اندركاران آن با كمك وسايل ابتدائي مصنوعاتي مصرفي و هنري توليد مي كنند.

كارگاههاي شيشه گري معمولا داراي سقفهاي بلند و پنجره ها ي بلند هستند كه باعث خروج هوا گرم ناشي از كار كردن كوره ها مي شود و هواي داخل كارگاه را متعادل  قابل تحمل نگاه مي دارند. براي استفاده از چند نوع شيشه با رنگ هاي متفاوت در هر كارگاه شيشه گري دو يا چند كوره اصلي وجود دارد. ماده اوليه براي ساخت شيشه بيشتر ضايعات شيشه اي و شيشه خرده هايي است كه از نقاط مختلف شهرها جمع آوري مي گردد و گاهي نيز از سيليس كه ماده اصلي شيشه است به عنوان ماده ي اوليه شيشه گري استفاده مي شود.

درجه حرارت لازم براي ذوب سيليس 1827 درجه سانتيگراد است. اما در مواردي كه مخلوط شيشه سيليس مورد استفاده قرار گيرد به منظور پائين آوردن درجه ذوب مواد ديگري مانند كربنات، براكس، شوره نيترات و مواد قليائي ديگر به ماده اي اوليه افزوده مي شود.

يكي از مهمترين عوامل در شيشه گري دستي نحوه ي ساخت رنگهاي شيشه است.  براي اين منظور از اكسيدهاي فلزات كه به صورت پودر در بازار وجود دارد استفاده مي نمايند.

مصنوعات شيشه يي كه به دو گونه فوتي و پرسي توليد مي شود.

براي توليد شيشه اي فوتي ابتدا مواد ا وليه مصرفي كه عمدتا خرده شيشه است در داخل كوره ريخته و حرارت داده مي شود تا به صورت مذاب درآيد. اين عمل، يعني تبديل شيشه خرده به شيشه ي مذاب به نسبت درجه ي حرارت كوره بين 26 تا 48 ساعت به طول مي انجامد و هنگامي كه شيشه به صورتي كاملا مذاب درآمد، استاد كار وسيله اي فلزي بنام دم را به داخل شيشه ي مذاب فرو برده كمي آنرا مي چرخاند و بعد از اينكه مقدار كمي از شيشه ي مذاب كه اصطلاحا بار ناميده مي شود از داخل كوره برداشته شد، در لوله مي دمد تا گوي كوچكي كه به گوي اول موسوم است به دست آيد بعد از سر دو سخت شدن اين گوي مجددا دم را به داخل شيشه ي مذاب فرو برده و شيشه لازم را براي ساخت   وسيله ي مورد نظر بر مي دارد تهيه ي گوي اول به صنعتگر كمك مي كند تا مقدار شيشه اي كه در مرحله ي دوم بر مي دارد در تمام نقاط داراي قطر مساوي بوده و شيئي كه ساخته مي شود در تمام نقاط قطر يكسان داشته باشد اما بدليل آنكه در اين مرحله، غلظت شيشه ي مذاب براي فرم پذيري كم است و از سويي حتما مي بايست داراي قطر مساوي و فرم مناسب باشد لوله ي دم روي ميله اي كه داراي قطر و مساوي و فرم مناسب باشد، لوله ي دم روي ميله اي كه داراي سرد و شاخه است قرار گرفته و صنعتگر ضمن چرخاندن مداوم آن به وسيله ي قاشق چوبي به فرم دادن شيشه مي پردازد و براي پيشگيري از چسبيدن شيشه ي مذاب به قاشق هر چند يكبار ‌آن را به وسيله ي آب را خيس مي كنند كه به اين كار قاشقي كردن بار مي گويند. بعد از مرحله ي قاشقي كردن بار، گوي در داخل قالب قرارگرفته و عمل دميدن به وسيله ي دهان و در مواردي به وسيله ي كمپرسور انجام مي شود.

شيشه ي پرسي نيز همانند شيشه ي فوتي نياز به سرد شدن تدريجي دارد و به همين جهت مي بايست بعد از تكميل جهت رسيدن گرمايش به درجه ي حرارت هواي معمولي داخل گرمخانه قرار داده شود.

بعد از مرحله ي ساخت نوبت به عمليات تكميلي مي رسد و محصول شيشه اي به وسيله تراش، نقاشي يا مات كردن تزئين مي گردد.

براي مات كردن شيشه مي بايست از اسيدي كه بتواند قسمتي از سطح شيشه را در خود حل كند استفاده شود تنها اسيدي كه شيشه در برابر آن مقاومت ندارد اسيد فلوريدريك است اما كار كردن با اين اسيد بسيار خطرناك است و در ضمن مقرون به صرفه نيز نيست. بنابراين به جاي ان از محلول آمونيوم هيدروژن فلوريديا مواد مشايه ديگر براي مات كردن شيشه استفاده مي كنند.

براي مات كردن شيشه، وسايل شيشه اي را به مدت چند دقيقه در محلول قرار داده و سپس خارج مي نمايند و با آب مي شويند رنگهايي كه معمولا براي نقاشي روي شيشه بكار مي رود اكسيدهاي فلزات مختلف بصورت پودر است كه با تربانتين و روغن مخصوصي مخلوط ساييده مي شود و آن را به صورت مخلوط غليظي در مي آورند و با آن بر روي شيشه نقاشي مي كنند سپس به منظور ثابت كردن رنگ اشيا نقاشي شده آنها را به مدت 2 تا 4 ساعت در كوره اي با دماي 500 تا 600 درجه ي سانتيگراد قرار مي دهند، سپس كوره را خاموش و بعد از سرد شدن كامل كوره، اشيار از آن خارج مي نمايند.

جهت تراش روي شيشه از سنگ مخصوصي كه درجه سختي آن بيش از سختي شيشه است استفاده مي نمايند.

براي اين منظور از سنگهاي ديسك مانندي كه با سرعت لازم قادر به چرخش هستند استفاده به عمل مي آيد. سرعت چرخهاي تراش و ديسك تراشكاري بستگي مستقيم به نوع تراش دارد. صمعتگران تراشكار نخست محلهايي را كه مي بايست تراش بخورد مشخص نموده و سپس با نگهداشتن ظرف شيشه اي در دست و نزديك كردن آن به سنگ تراش نقش دلخواه روي شيشه را حك مي نمايند و سپس آن قسمتها را صيقل مي دهند.

هم اكنون محصولات شيشه اي دست ساز كشورمان شامل انواع ظروف مصرفي و تزئيني است كه بخش عمده ي آن توسط كارگاههاي شيشه تهران توليد و عرضه مي شود.

انواع كوره هاي فيوز

المنت هاي حرارتي كوره هاي الكتريكي ممكن است در بالاي كوره يا اطراف ديواره هاي داخلي كوره باشد.

كوره هايي كه المنت هاي حرارتي آنها بالاي كوره قرار دارند حرارت از بالا (top fired) ناميده مي شود و آنهايي كه المانت هاي حرارتي شان در كناره هاي كوره كار گذاشته شده است حرارت از كنار (side fired) ناميده مي شوند. مكان و نظم المنت هاي حرارتي توسط چگونگي حرارت ديدن شيش تعيين مي گردد. كوره فيوزينگ شركت آبگينه از نوع حرارت از بالا مي باشد كه داراي 15 المنت حرارتي در سقف كوره يعني بر روي درب آن است.

در توليد محصولات فيوزينگ مهمترين عامل شيشه هاي مخصوص فيوزينگ مي باشند كه بايد ضريب انبساط حرارتي مناسبي داشته باشند. از لحاظ فيوزينگ شيشه، اگر دو شيشه بتوانند با هم فيوز شوند هماهنگ هستند. در اين حالت پس از خنك كردن مناسب تادماي اتاق، هيچ تنش بيش از اندازه اي كه منجر به شكست شود، در قطعه نهايي وجود ندارد.

آزمايشهايي كه براي تشخيص هماهنگي شيشه ها وجود دارند عبارتند از:

1)    كشش ريسمان

2)    تنش سنجي

3)    آزمايش قطعه

به عنوان مثال آزمايش كشش ريسمان خيلي سريع و بدون استفاده از كوره انجام مي شود و بر اساس اين واقعيت است كه اگر رشته اي از دو شيشه كشيده شده كه شبيه به هم منقبض نمي شوند، به يكديگر فيوز شوند رشته خم خواهد شد.



تاريخ : دوشنبه بیست و دوم شهریور ۱۳۸۹ | 13:58 | نویسنده : علیرضا حسینی |