Искусство витража

Лучше всего для приклейки кусочков стекла подходит «эпасол» — специальный бесцветный клей для стекла. Используют для этих целей и другие клеи на основе эпоксидной и полиэфирной смол.

Перед началом работы первым делом очищают поверхность основы и все подготовленные кусочки, протирая их ацето­ном или бензином. Затем кисточкой или (что лучше) пульверизатором наносят на верхнюю и боковую поверхности наклеиваемых кусочков стекла жидкий воск. Только следите, чтобы он не попал на склеиваемые плоскости. Клей (эпоксид­ную смесь) наносят очень тонким слоем на не смазанную воском поверхность стеклянных кусочков и укладывают на основу. Установленный на место кусочек плотно прижимают.

После формирования узора поверх­ность витража тщательно очищают. По­скольку наклеиваемые кусочки были предварительно обработаны воском, про­сочившийся в щели между отдельными кусочками стекла клей удается соскоб­лить шпателем или лезвием безопасной бритвы. Эпоксидная смола является тер­мореактивной пластмассой и после от­вердения уже больше ничем не растворя­ется, поэтому очистку от смолы следует завершить до окончательного ее отверде­ния.

Таким методом любое стекло удается сделать разноцветным, придать ему вид витража со световым эффектом.

            Способ № 3.

Это почти классическая технология. Сначала, как обычно, рисуем эскиз витража в натуральную величину и нумеруем каждый элемент. Это будет рабочий рисунок. Затем берем лист картона или плотной бумаги, переносим на него рисунок с помощью копирки и разрезаем картон на отдельные части — элементы, предварительно пронумеровав их точно так же, как на рабочем рисунке. В дальнейшем каждая из этих частей послужит нам шаблоном. Только не забудь­те дополнительно обрезать края шабло­нов на толщину металла, из которого мы изготовим профиль, скрепляющий от­дельные детали витража.

Стекло берем самое обыкновенное — оконное. Стеклорезом вырезаем по шаб­лонам каждую деталь витража и окраши­ваем их керамическими красками, руко­водствуясь цветным эскизом. Немного подробнее о керамических красках. Их выпускают в готовом виде и разводят водой. После этого краску нано­сят на стекло тонким прозрачным слоем с помощью распылителя или поролонового тампона. Окрашенное стекло обжигают в муфельной печи при температуре 500°С, в результате краска приобретает дополни­тельную прозрачность и хорошо держится на стекле. Если не удастся достать керамические краски, можно взять обычные масляные. Правда, результат будет, естественно, ху­же. Обжиг в этом случае не нужен.

Соединительный профиль («жилку») в простейшем варианте делают из белой жести, но лучше подойдет тонкий листо­вой свинец (не толще 3 мм). Жесть или свинец нарезают полосками, а затем эти полоски изгибают так, чтобы в сечении они приняли форму буквы П. Изготовить такие полоски поможет нехитрое приспо­собление. Технология изготовле­ния проста. На стальную матрицу, сде­ланную с помощью строгального или фрезерного станка, накладывают полоску и формируют из последней стальным же пуансоном соединительный П-образный профиль (выступ пуансона же рабочей части матрицы на двойную толщину из­гибаемого металла). А ширина выступа (рабочей части) пуансона чуть больше толщины стекла.

Теперь каждый кусочек стекла обрам­ляют изготовленным профилем. Оканто­вать стеклянный многоугольник цельным профилем нелегко, поэтому лучше для каждой грани кусочка подготовить соот­ветствующий отрезок профиля и впослед­ствии спаять их в углах, образуя замкну­тый контур. Потом окантованные детали накладывают на рабочий рисунок — но­мера помогут разобраться, куда прило­жить каждую деталь, и профили пропаи­вают вначале с одной стороны витража, потом — с другой. Паять надо ос­торожно, чтобы от нагрева не лопнуло заключённое в рамку стекло. Переворачивать витраж, пока он весь не спаян, следует очень аккуратно.

Трудности, возникающие при изготовлении витражей классическим способом, как вы убедились очевидны. Во-первых, требуется очень тщательная гонка элементов узора. Состыковать витраж из сравнительно простых фигур (треугольников, квадратов, ромбов) легче, но нужно очень точно подогнать детали друг к другу. Во-вторых, очень кропотливое это де­ло — обрамлять стеклянные фрагменты в свинцовую рамку. Ведь профиль из жести годится только для простых форм. В-третьих, вырезать из стекла детали непра­вильной формы — работа совсем не из легких.

Способ №4.

Технология изготовления такова: подготовим картон с выбранным цветным рисунком и контурными линиями, выполненными маркером. В соответствии с рисунком произведём резку (подойдёт обычный роликовый стеклорез) цветного стекла. Затем на картон положим лист прозрачного силикатного стекла и сделаем примерочный набор витража. Цветные стёкла выкладываем точно по эскизу. Для соединения стёкол между собой и нижней поверхностью нужно приготовить раствор (1 часть цемента, 3 части песка, 1 часть клея типа ПВА). Готовится он в специальной таре, подойдёт флакон из под шампуня, в пробку которого вставляется стеклянная или пластмассовая трубка диаметром 4-5 мм. Перед заливкой края цветных стёкол в местах соединения с силикатным стеклом тщательно смажем раствором. После подсыхания произведём основную заливку пространства между кусочками цветного стекла. При такой обработке раствор не подтекает под цветные стёкла, и витраж получается аккуратным.

Выбор клея

          Даже в начале этого столетия главное значение в прак­тике склеивания имели животные и растительные клеи, которые и до этого были в употреблении тысячи лет. Да и в настоящее время они широко применяются для склеи­вания пористых материалов, например бумаги. В период первой мировой войны казеиновые клеи широко приме­няли для изготовления деревянных каркасов самолетов. Однако при эксплуатации самолетов было установлено, что клеи такого типа имеют ограниченную стойкость к действию влаги и обрастают плесневыми грибками. Недостатки клеев природного происхождения послужили важным стимулом для создания, начиная с 1930-х годов, новых клеев, основой которых являлись синтетические смолы и другие материалы. Важнейшими преимуществами вновь разработанных клеев перед ранее применявшимися являлись их исключительная стойкость к действию влаги, к обрастанию плесневыми грибками, а также их преиму­щества по большому числу других важных эксплуатацион­ных характеристик.

Фенолоформальдегидные смолы явились первыми син­тетическими смолами, сыгравшими важную роль в склеи­вании. Первоначально их использовали главным образом для изготовления деревянных конструкций и фанеры. Затем требования авиационной промышленности, связан­ные с необходимостью создания клеев для склеивания металлов, привели к разработке модифицированных ком­позиций на основе фенольных смол, содержащих в своем составе синтетический каучук, что позволило в значитель­ной мере устранить диспропорцию в прочностных харак­теристиках клеев, выражавшуюся в высокой прочности при сдвиге и низкой прочности при отдире. В пятидесятые годы в качестве основы клеев были предложены эпоксид­ные смолы, что позволило не только создать клеи с проч­ностью на уровне феноло-каучуковых, но и получить важ­ное технологическое преимущество — исключить растворители из состава клея.

Сейчас области применения клеев обширны и разнообразны. Они находят применение и в многочисленных промышленных процессах, где используются в больших количествах, и в таких сборочных работах, где нужно лишь небольшое количество клея. Переработка бумаги, упако­вка, обувная и деревоперерабатывающая промышленность все еще остаются главными потребителями клеев, но в то же время резко растет применение их при создании про­мышленного оборудования, в строительстве и строитель­ных конструкциях, в средствах транспорта, в контрольно-измерительных, электрических и оптических приборах, а также для военных и космических целей. В  последнее десятилетие было разработано много новых синтетических смол и других продуктов, послуживших основой для созда­ния более простых, эластичных и долговечных клеев, склеивающих субстраты, которые до этого было трудно или невозможно склеить (например, разработанные в пос­леднее время термореактивные пластики и композицион­ные материалы). Разработке новых клеев сопутствовали работы по совершенствованию оборудования и технологии склеивания. В результате этого склеиванию сегодня яв­ляется важным средством соединения металлов между собой и с другими материалами в ситовых инструкциях и многочисленных конструкциях иного назначения.

Дальше рассмотрим КРИТЕРИИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ СКЛЕИВАНИЯ. Основная функция клея — скрепление между собой элементов конструкции и фиксация их в эксплуатационных условиях, отвечающих конструктивным требованиям. Вы­полняя эту роль, клеящие материалы позволяют решать многие проблемы, связанные с формированием соедине­ния, упрощают и ускоряют процессы сборки конструкций и создают возможности для конструирования в новых областях техники. Тщательный анализ особенностей использования клеев в конструкциях требуется в тех слу­чаях, когда необходимо обратить внимание на следующие аспекты:

Анализ свойств сопрягаемых материалов или специ­альных свойств, требуемых от готовой конструкции, может показать, что склеивание является   единственно возможным способом образования соединения. Применение механических мето­дов крепления элементов конструкции (например, склепы­вание, пайка твердым или мягким припоем, сварка плав­лением, крепление винтами или гвоздями) часто приводит к короблению, изменению цвета, коррозии или ухудшению качества агрегата вследствие проявления других отрица­тельных факторов или дефектов.

Даже если возможно применение  альтернативных методов сборки (клепка, сварка, пайка и др), склеивание может быть предпочтительным с точки зрения сокращения себестоимости и улучшения качества продукции. Склеивание как метод сборки конструкций также может иметь преимущества по стоимости перед механическими методами крепления. Склеивание требует меньшего объема механической обработки склеиваемых элементов( например, не требуется сверление отверстий под болты и заклепки).Поэтому наблюдается тенденция к снижению общей стоимости изделия при применении этого метода сборки. В то же время склеивание может включать в себя расходы на оборудование для нанесения и отверждения клеев или на приспособления и оснастку для фиксации субстратов.

    3.В  некоторых  случаях при  изготовлении  силовых клеевых соединений может потребоваться дополнительное подкрепление с помощью других методов сборки:

-  соединение разнородных материалов (сочетание метал­лов, резин, пластиков, вспененных материалов, волокон, древесины, керамики, стекла и т. д.);                          -  соединение разнородных металлов, образующих галь­ванические (коррозионно опасные) пары (железо с медью или бронзой);

- соединение материалов, нагревание которых недопу­стимо (например, магнитных материалов, стекла, термо­пластов на основе акрилатов и полистирола);

1.    Достоинства склеивания.

Способность соединять самые разнообразные материалы, которые могут существенно отличаться по свой­ствам, модулю упругости и толщине. Склеиванием можно соединять тонкие листовые материалы, тогда как другие
методы соединения обычно вызывают их разрушение. Возможность  изготавливать изделия сложной формы, для которых другие способы сборки неприемлемы.

2.Возможность изготавливать изделия сложной формы, для которых другие способы сборки неприемлемы.

  3.Создание готовых изделий с повышенной гладкостью поверхности  и более  точным контуром, устранение из зоны соединения пустот, зазоров и выступающих частей таких крепежных элементов, как заклепки, болты и др.

  4.Многообразие клеев по форме и методам нанесения позволяет приспособить ко многим производственным процессам.

5.Возможность экономичной  и быстрой сборки кон­струкций, замены  нескольких видов сборки элементов в агрегате единым методом склеивания, осуществления одновременной  сборки  многих  элементов   конструкции.

6.Прочность клееной конструкции часто выше, а стои­мость ниже, чем прочность и стоимость той же конструк­ции,   выполненной   альтернативными   методами   сборки.

7.Применение клеевых соединений вместо заклепок и болтов часто может дать снижение веса конструкции; более равномерное распределение напряжений в элемен­тах конструкции позволяет использовать более легкие материалы.

  8. Возможность соединять чувствительные к нагрева­нию материалы, деформирующиеся или разрушающиеся при применении сварки или пайки.

недостатки склеивания:

1.Процесс склеивания может оказаться сложным из-за необходимости осуществлять предварительную подготовку поверхности склеиваемых элементов и сохранять их в чистоте, приготавливать и наносить клей на склеиваемую поверхность,  поддерживать  определенную температуру, давление и влажность в процессе склеивания

2.Невозможно сразу же получить оптимальную прочность соединения, как это, например, можно сделать при сварке.

3.Часто очень трудно обеспечить требуемый уровень контроля качества клеевых соединений.

4.Плохая электро- и теплопроводность многих клеев, если они не модифицированы соответствующим наполни­телем.

  5.Трудности демонтажа клееных конструкций при необ­ходимости их ремонта.

  6.Риск при сборке конструкции, связанный с возможностью возникновения пожара или проявления токсичности – характерная черта многих клеев, содержащих в своём составе растворитель.

  7. Недостаточная теплостойкость  клеев ограничивает область применения клееных конструкций до определен­ных эксплуатационных температур, в то время как кле­паные, сварные и паяные соединения удовлетворительно
работают и при более высоких температурах. Керамические клеи недостаточно стойки к тепловому или механическому удару.

  8.Тенденция к ползучести под постоянной нагрузкой характерная для термопластичных клеев; низкая проч­ность на отдир, присущая многим термореактивным клеям; часто неизвестная величина долговечности клеевых соеди­нений в условиях воздействия жестких эксплуатационных
факторов.

         Склеивание включает в себя следующие взаимозависимые основные этапы.

  1.Проектирование соединения специально под склеи­вание. Характерной и обычно совершаемой на этом этапе работы ошибкой является то, что выбор клея отодвигается до полного завершения проектирования клеевого соеди­нения. В результате этого конструкция соединения может оказаться непригодной для склеивания, так как склеивае­мые элементы не смогут выдержать воздействие факторов, сопутствующих склеиванию, или установленные допуски
на сопрягаемые элементы не позволят клею проникнуть в соединяемый шов.