Курс лекций по "Товароведению"

Для формования полых изделий, имеющих по сравнению  с основным диаметром изделия узкое горло и для которых не так важны эстетические свойства (например, тарная посуда), применяют комбинированный прессовыдувной способ. При его использовании заготовку выпрессовывают в черновой форме, а готовое изделие выдувают в чистовой. Этот способ обеспечивает точное оформление горла изделий и равномерное распределение стекломассы в форме. Основной недостаток прессовыдувных изделий — обязательное наличие швов от пресс-формы.

Для выработки  изделий крупных размеров, большой  массы или значительной высоты, имеющих форму тел вращения, может применяться способ центробежного формования. Сущность его состоит в том, что сильно разогретую порцию стекломассы помещают на дно формы, которую вращают с большой скоростью. Под действием центробежной силы стекло равномерно распространяется по дну и поднимается по стенкам формы до верхнего края. После застывания стекло точно повторяет конфигурацию внутренней поверхности формы.

Интересные  по внешнему виду изделия можно получать способом моллирования. Раскатанную на плоской поверхности при помощи катящегося вала заготовку в виде плоского листа нужной толщины помещают на край разогретой формы. При Дополнительной подаче тепла заготовка размягчается и под Действием собственной силы тяжести опускается в форму. После прекращения подачи тепла изделие застывает. У получаемых массивных изделий нет острых углов, утолщенное дно и стенки неравномерной толщины: чем ближе к краю изделия, тем тоньше.

Распространенным  способом формования стеклоизделий бытового назначения (художественно-декоративных, в частности, сувениров) является свободное формование, или «гутенская выработка». Способ заключается в обработке порции стекломассы в пластичном состоянии специальными инструментами (щипцами, ножницами и др.) для придания ей необходимой конфигурации.

Достаточная текучесть  стекломассы позволяет формовать изделия из стекла и способом литья. С его помощью вырабатываются стеклянные скульптуры, массивные пробки к графинам и т.д. Данный способ незаменим при производстве оптических стекол.

Способом, который  практически не имеет самостоятельного применения, но как вспомогательный может быть использован со всеми вышеперечисленными, является сочленение. Он основан на способности стекломассы прочно соединяться со стеклом. Таким способом, например, прикрепляют ручки к выдувным кружкам и кувшинам, соединяют между собой детали сувенирных изделий, полученных «гутенской выработкой» и т.д. Другие способы формования стеклоизделий (например, вытягивание и прокат) широкого применения при изготовлении бытовых изделий не получили. Поэтому рассматриваться здесь не будут, хотя в области изготовления архитектурно-строительных и технических изделий они распространены довольно широко. Например, при изготовлении листового стекла они являются основными.

4. Обработка  стеклянных изделий

Операции обработки  стеклянных изделий можно подразделить на термические и технические.

К термическим способам обработки стеклоизделий относятся их отжиг и закалка.

При быстром охлаждении нагретого стекла его наружные слои остывают быстрее, чем внутренние. Происходит это из-за его плохой теплопроводности. В материалах, которые хорошо проводят тепло, например в металлах, наружные и внутренние слои остывают практически одновременно, поэтому разность температур между ними практически отсутствует.

В результате неравномерного остывания внутренних и наружных слоев в стекле возникают напряжения сжатия и растяжения. Когда процесс  охлаждения заканчивается и температура различных слоев стекла выравнивается, напряжения, возникшие в момент охлаждения, либо остаются (остаточные напряжения), либо исчезают (временные напряжения). Остаточные напряжения возникают в момент перехода материала из пластичного в твердое состояние, когда частицы стекла постепенно теряют свою подвижность. Временные напряжения возникают в процессе дальнейшего охлаждения уже твердого стекла, когда подвижность частиц практически равна нулю.

Временные напряжения при  значительной величине вызывают немедленное разрушение изделия, а значительные остаточные напряжения могут вызвать разрушение как немедленное, так и по истечению некоторого времени (например, при его технической обработке, эксплуатации или даже во время хранения).

Чем больше скорость охлаждения и толще (массивнее) изделие, тем значительнее будет перепад температур между различными слоями изделия и тем больше остаточных напряжений возникнет в нем.

Процесс тепловой обработки, при котором остаточные напряжения в стеклянном изделии ослабляются до нормы, обеспечивающей его длительную и надежную эксплуатацию, называется отжигом. Заключается он в нагреве изделий до температуры практически начала размягчения и очень медленном их охлаждении.

Операция закалки заключается в нагревании до определенной температуры, которая зависит от состава стекла и формы изделия, быстром охлаждении по определенному режиму. В результате значительные внутренние напряжения распределяются в изделии равномерно и противодействуют действующим на него механическим нагрузкам. Если же последняя достаточно велика, то изделие разрушается с образованием множества мелких осколков. В целом закаленное стекло в 4—6 раз прочнее отожженного и выдерживает большие перепады температур без разрушения.

К технической обработке относятся такие операции, как откол колпачка или его кислородная отрезка у выдувных изделий, шлифовка и отопка края, огневая полировка изделий, притирка пробок к горлышкам графинов и т.д.

После откола колпачка край выдувного изделия  остается острым, поэтому его обрабатывают шлифовкой на кругах с применением мелкозернистого песка в качестве абразивного материала. Для тонкостенных изделий механическая обработка края Часто неприменима по причине их малой прочности. У них производят отопку края под действием газовых горелок. Из-за высокой температуры стекло размягчается, и за счет сил поверхностного натяжения кромки края закругляются.

Огневую полировку  поверхности чаще всего применяют  для прессованных изделий, на поверхности которых могут быть различные дефекты, вызванные соприкосновением стекломассы в процессе формования со стенками пресс-формы. Под действием высокотемпературного пламени микронеровности сглаживаются, мелкие поверхностные трещины заплавляются. В результате улучшается внешний вид изделия и повышается его прочность.

5. Декорирование  стеклянных изделий

Стекло за счет своих оптических свойств (прозрачности и блеска) является материалом с высокими художественными достоинствами. Для повышения уровня эстетических свойств стеклянных изделий при их производстве используют различные способы украшений, которые традиционно называют «разделками».

Украшения могут  быть нанесены на изделие непосредственно в процессе формования (в горячем состоянии) или на готовое (в холодном состоянии). Изделия из стекла без разделок называют «гладьем».

Украшения, наносимые  на изделия в горячем состоянии. Цветные товары получают, добавляя в состав стекольной шихты различные красители. Эти изделия чаще всего гладкие, без дополнительных разделок. Окраска стекла зависит от его состава и концентрации красителя. Меняя их, получают цветные стекла различных оттенков.

Изделия «с нацветом» представляют собой многослойное (чаще всего — двухслойное) стекло. Причем внутренний слой обычно бесцветный, а наружный — из цветного стекла. Изделия с нацветом в большинстве случаев подвергают дополнительному декорированию, когда с их поверхности в определенных местах механическим или химическим способом удаляется цветной слой. При этом обнажается слой бесцветного стекла, образуя бесцветный рисунок на цветном фоне.

Украшения «под мрамор» и «под малахит» по внешнему виду напоминают названные камни. Это соответственно заглушенное стекло с разноцветными нитями, пятнами и зеленое с прожилками из более темного материала. Получают данные разделки, покрывая заготовку цветной крошкой или формуй изделие из предварительно неравномерно перемешанной массы основного цвета с добавлением красителей.

Разделку  «кракле», имеющую вид сетки трещин в толщине стекла, получают, опуская заготовку в холодную воду, в результате чего она покрывается сеткой мелких трещин. Полуфабрикат помещают в печь, где трещины оплавляются, а затем  выдувают из него изделие. Данная разделка значительно снижает механическую и термическую прочность изделия.

Украшение «декоративные  пузырьки» наносят, посыпая заготовку шихтой, после чего производят выдувание в чистовом варианте. Под воздействием высокой температуры материалы шихты разлагаются с выделением газообразных веществ, которые в виде пузырьков остаются в толще стекла. Так же, как и «кракле», данный вид разделки (хотя и в меньшей степени) снижает термическую и механическую прочность изделия.

Украшения «цветная лента» и «цветная нить» получают, обвивая заготовку нитью из цветного стекла.

Прокатывая  заготовку по битому цветному стеклу, получают разделку «цветные пятна». Примерно так же получают украшение «насыпью». При этом сформованную заготовку прокатывают по цветной стеклянной крошке, которая к нему прилипает. Для оплавления крошки ее на некоторое время помещают в печь.

Украшение «валиком» получают, выдувая изделие в форму с волнообразной поверхностью.

Разделку  «оптический рисунок» наносят в  две стадии. Вначале заготовку выдувают в черновой форме, которая имеет продольные грани, а затем — в чистовой с гладкими стенками. В результате изделие с гладкой наружной поверхностью кажется граненым.

Украшения люстровыми красками получают путем нанесения на поверхность изделий органических соединений металлов в органических растворителях с последующим обжигом. При обжиге растворители выгорают, а пленка из металлов или их оксидов прочно закрепляется на поверхности изделия, придавая стеклу определенный цветовой оттенок и «металлический» блеск. При этом интенсивность цветового оттенка по всей поверхности одинакова в отличие от изделия из стекла, в котором в местах, где оно имеет более толстый слой (например, по дну), интенсивность окраски выше.

Кроме перечисленных  разделок, в горячем состоянии  могут наноситься такие украшения, как прилепы, разделки стекловолокном, стеклотканью, ирризацией и т.д.

Украшения, наносимые на изделия в холодном состоянии. Разделки, наносимые на готовые изделия, более многообразны. Их можно подразделить на украшения, наносимые механическим, химическим способами и красками.

Принцип нанесения  разделок механическим способом зак-лючается в разрушении зеркально-гладкой поверхности стекла специальными абразивными материалами. После такой обра-ботки поверхность изделия покрывается мелкими сколами и царапинами, приобретает рельефность и матовость. После обработки рисунка раствором плавиковой и серной кислот он становится прозрачным. Если рисунок обрабатывается смесью плавиковой, серной и соляной кислот, то он сохраняет матовость.

Разделка  «матовая лента» представляет собой  простое украшение в виде неширокой ленты (обычно по краю изделия). В качестве абразивного материала используется песок. Он же является абразивом при нанесении украшений способом «пескоструйной обработки». При этом на изделие под большим давлением направляют струю песка. Если на него наложить трафарет, то можно получить определенный рисунок на поверхности. Чаще всего рисунок, полученный пескоструйной обработкой, оставляют матовым.

«Номерная шлифовка»  представляет собой несложные матовые или прозрачные рисунки в виде круглых или овальных шлифов, линий, листьев и т.д. Наносят их шлифовальными кругами различных диаметров.

«Гравировкой» получают более сложный по композиции рисунок при помощи медных кругов малых диаметров. При этом гравировальные круги служат лишь опорой для абразивного материала, в качестве которого чаще всего используют корунд. Рисунок оставляют матовым.

«Алмазная грань» — украшение в виде комбинации бороздок двугранной формы, которые получают абразивными кругами различных профиля, диаметра и толщины. При этом часто получаются довольно сложные рисунки, которые характеризуются своеобразной игрой света в гранях. Чаще всего данный вид украшения наносят на хрустальные изделия по той причине, что, во-первых, хрусталь — более мягкое стекло, а во-вторых, высокий показатель светопреломления усиливает игру света в гранях.

Химические  способы нанесения украшений основаны на разрушающем воздействии плавиковой кислоты на стекло. Различают простое, сложное и глубокое художественное травление. Все виды этого процесса состоят из подготовки изделия (очистка и промывка), нанесения защитного покрытия (воск, канифоль и т.п.), рисунка путем удаления в определенных местах защитного слоя, выдержки в травильном растворе, промывки.

Простое травление  характеризуется незамысловатостью  рисунка, состоящего из повторяющихся ломаных, спирале- и зигзагообразных линий.

Сложное травление отличается более сложным по композиции рисунком.

Глубокое  художественное травление применяют  чаще всего в отношении изделий  с нацветом. Протравливая в определенных местах на различную глубину слой цветного стекла, добиваются получения рисунка за счет образования участков с различной насыщенностью цветового тона.

Среди украшений красками наиболее распространены простые рисунки в виде полосок различной толщины (обычно по краю изделия). Линия шириной до 1 мм называется «усиком», от 1 до 3 мм — «отводкой» и шириной от 3 до 10 мм — «лентой».

Более сложные (обычно тематические) рисунки, наносимые кистью от руки, называют живописью.

При украшении изделий  методом декалькомании рисунки, отпечатанные силикатными красками на бумаге (деколи), переводят на изделие.

«Шелкографию» выполняют с помощью сетчатых трафаретов, через которые на стекло продавливают краску пастообразной консистенции.

Кроме термопластичных  красок для украшения стеклянных изделий используют препараты жидкого золота. Все рисунки, наносимые на изделия красками, необходимо закреплять муфельным обжигом.