PROJEKT OPERAČNÍHO PROGRAMU VZDĚLÁVÁNÍ PRO KONKURENCESCHOPNOST
MODERNIZACE VÝUKY NOVĚ ZŘÍZENÉHO ATELIÉRU DESIGNU SKLA REGISTRAČNÍ ČÍSLO CZ.1.07/2.2.00/15.0451
FUSINGOVÉ A SLINOVACÍ TECHNIKY TVAROVÁNÍ SKEL BAC. LUBOMÍR ŠURÝN
VÝVOJ TOHOTO UČEBNÍHO TEXTU JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKYLIKY
O projektu
Učební text byl vyvinut v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost „Modernizace výuky nově zřízeného Ateliéru designu skla“, registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/15.0451, jehož příjemcem je Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Cílem projektu je vytvoření inovativní podpory vzdělávání s multimediálními prvky, zaměřené na nové postupy a poznatky v oblasti designu skla a jeho aplikací. Realizace projektu vytvoří podmínky pro rozvoj Atelieru designu skla v rámci studijního programu Výtvarná umění na Fakultě multimediálních komunikací UTB ve Zlíně. Projekt je určen pro studenty třech akreditovaných studijních oborů v bakalářském a navazujícím magisterském studiu v prezenční i kombinované formě. Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Abstrakt
Tento učební text seznamuje čtenáře se základy fusingu a slinování skla. Obsahuje řadu příkladů a návodu jak správně používat tyto techniky. Text je koncipován zejména jako studijní skriptum. Studující použije tento text jako úvodní pomůcku pro zvládnutí sklářské technologie a dále jako doprovodný materiál při studiu.
Cílová skupina
Text je primárně určen pro posluchače Atelieru designu skla v rámci studijního programu Výtvarná umění na Fakultě multimediálních komunikací UTB ve Zlíně. Může však sloužit komukoli se zájmem o techniku fusingu a slinování skla. Text předpokládá vstupní znalosti ze sklářské technologie a terminologie.
Obsah
1
2
Úvod do specializace ............................................................................................. 4 1.1
Historie ........................................................................................................... 4
1.2
Rozdíly mezi fusingem (lehání) a slinováním (tavení) ..................................... 5
Bezpečnost práce a ochrana zdraví při práci ......................................................... 7 2.1
3
Bezpečnost na pracovišti ................................................................................ 7
2.1.1
Předejít úrazu .......................................................................................... 7
2.1.2
První pomoc ............................................................................................ 7
Používané materiály .............................................................................................. 9 3.1.1
Ploché sklo .............................................................................................. 9
3.1.2
Skleněná frita, tyče, bloky. ....................................................................... 9
3.2
Základní suroviny pro výrobu formy .............................................................. 10
3.3
Materiál pomocný ......................................................................................... 10
3.3.1 4
Technologie tavení .............................................................................................. 12 4.1
5
Teplotní křivka pro fusing ....................................................................... 12
4.1.2
Teplotní křivka pro slinování (tavení) skla .............................................. 14
Příprava skla ........................................................................................................ 15 Příprava skla................................................................................................. 15
5.1.1
Příprava skla pro fusing ......................................................................... 15
5.1.2
Příprava skla pro slinování..................................................................... 16
5.1.3
Určení správného množství skla ve formě ............................................. 16
Výroba forem ....................................................................................................... 18 6.1
7
Volba teploty ................................................................................................. 12
4.1.1
5.1
6
Barevné drtě, kovy, skleněné textilie ...................................................... 10
Konstrukce forem.......................................................................................... 18
6.1.1
Formy pro fusing .................................................................................... 18
6.1.2
Formy pro tavení skla ............................................................................ 18
Zušlechťování výrobků......................................................................................... 21 7.1
Druhy zušlechtění ......................................................................................... 21
7.1.1
Mechanické zušlechtění ........................................................................ 21
7.1.2
Chemické zušlechtění............................................................................ 21
Seznam obrázků ......................................................................................................... 22 Rejstřík ....................................................................................................................... 23
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
1 Úvod do specializace 1.1 Historie Studijní cíle: Seznámit se s historií fusingu a výrobou slinovaného skla. Klíčová slova: starověk, Egypťané, Železný Brod Potřebný čas: 1 hodina Vzhledem k tomu, že sklo patří mezi materiály, které fascinují lidstvo po celá staletí, vzniklo mnoho technologií, které různým způsobem tento materiál zpracovávají. Fusing nepatří mezi nejnovější, ale jeho oblíbenost vzrostla hlavně v posledních letech. Principy fusingu jsou známy již od starověku, o čemž svědčí archeologické důkazy z doby okolo roku 2000 př. n. l. Jako první používali obdobu dnešního spékání Egypťané. Za počátek výroby skleněných plastik na českém území, lze považovat konec druhé světové války, v tomto období byl nedostatek skla. V Železném Brodě na sklářské škole kohosi napadlo, že nezpracovaný odpad, který vzniká při výrobě figurek, by se dal rozdrtit a ztavit ve formičkách do podoby brože a jiných suvenýrů. Profesora Brychta, tento nápad zaujal natolik, že se jím začal zabývat jako výtvarník a domýšlet jeho budoucí možnosti. Pro svou představu získal dceru Jaroslavu, studentku umprum z ateliéru profesora Štipla, potom akademie z ateliéru profesora Laudy. Ještě za svého života se staly legendou české tavené plastiky Jaroslava Brychtová (1924) společně se Stanislavem Libenským (1921 - 2002), který byl český sklářský výtvarník, sochař a pedagog. Oba přispěly výrazným osobním vkladem k formování vývoje moderního uměleckého skla a měly velký podíl na tom, že tzv. skleněná plastika patří v současnosti k nejznámějším reprezentantům českého výtvarného umění v zahraničí. Mezi světově nejproslulejší sklářské výtvarníky patří Jaroslava Brychtová (1924) se Stanislavem Libenským (1921 - 2002), sochař a pedagog, se stali legendou české tavené plastiky již za svého života. Významná je též tvorba slovenského výtvarníka Jána Zoričáka jednoho z žáků prof. Libenského na VŠUP (1963-1969), od roku 1970 žijícího ve Francii, který zde patří k významným průkopníkům sklářského výtvarné tvorby.
http://www.obrazky.cz/detail?q=Stanislav%20Libensk%C3%B D&offset=91&limit=20&bUrlPar=filter%3D1&resNum=103&ref= http%3A//www.obrazky.cz/%3Fq%3DStanislav%2BLibensk%2 5C3%25BD%26from%3D73&resID=NCpC6HBD2Fc3ZDlU4X F8ayjhj4yrrp61qoSxSI2yovg&imgURL=http%3A//www.verreonl ine.fr/v_arti/images/libensky13.jpg&pageURL=http%3A//www.v erreonline.fr/v_arti/libensky13.php&imgX=350&imgY=263&img Size=36&thURL=http%3A//media2.picsearch.com/is%3FNCp C6HBD2Fc3ZDlU4XF8ayjhj4yrrp61qoSxSI2yovg&thX=128&th Y=96&qNoSite=Stanislav%2BLibensk%C3%BD&siteWWW=& sId=C0tawVsYwc-wK5N4fAK0
Obr. 1 Miska - hlava – Jaroslava Brychtová a Stanislav Libenský (1955)
4
1.2 Rozdíly mezi fusingem (lehání) a slinováním (tavení) Fusing je vhodný pro výrobu dekoračních předmětů, skleněných desek, šperků, svítidel, talířů, podnosů, mís a jiných nádob. Ve své podstatě však umožňuje vytvořit téměř libovolný objekt. Slinování skla se dosud provádí v elektrických odporových pecích s použitím sádropískových forem s kovovou armaturou, stejně jak je tomu u fusingu. Touto technikou však lze vyrobit skleněné sochy, prostorové objekty i nízké reliéfy. Hlavním rozdílem tedy je druh používaných skel. Zatím co pro fusing používáme nejčastěji kombinace plochých skel, pro tavení volíme skleněnou fritu, tyče nebo bloky.
Obr. 2 fusingovy talíř
Obr. 3 tavená plastika
Tráva - Lubomír Šurýn (2012)
ARCUS I - Jaroslava Brychtová a Stanislav Libenský (1990) http://www.atutsek-stiftung.de/en/sammlung/artist/22.html
Pojmy k zapamatování • • • •
Egypťané 2000 let př. n. l. fusing (lehání) tavená plastika (slinování) 5
Kontrolní otázky 1. Jaké jsou rozdíly mezi fusingem a slinováním? 2. Používali fusing Egypťané?
6
2 Bezpečnost práce a ochrana zdraví při práci 2.1 Bezpečnost na pracovišti Studijní cíle: Seznámit se s bezpečností práce a ochranou zdraví na pracovišti. Jak předejít úrazu a chránit své zdraví. Klíčová slova: bezpečnost práce, první pomoc, ochranné pracovní pomůcky Potřebný čas: 1 hodina
2.1.1 Předejít úrazu Ochranné prostředky – ochranné brýle, rukavice s protiskluzovou úpravou, nátepníky (chránící tepny v zápěstí), gumové rukavice Před začátkem práce je nutné zkontrolovat celkový stav používaného nářadí a ochranných pracovních prostředků. Poškozené ochranné pracovní prostředky ihned vyměníme za nepoškozené. Při práci, jako je řezání, následném opracování a manipulaci s plochým sklem, vždy dodržujeme stanovený technologický postup. Každou zjištěnou závadu, nebo poškozené nářadí či případný úraz je nutné ihned oznámit nadřízenému.
2.1.2 První pomoc Při práci v atelieru fusingu je nutné věnovat náležitou pozornost zejména při manipulaci s plochým sklem při přenášení, řezaní, čištění atd. Při manipulaci se skleněnou fritou si musíme dávat velmi dobrý pozor na poranění, která mohou být způsobena střepy. Nejčastěji se můžeme setkat s různým poraněním Rány malého rozsahu – řezné, tržné, bodné… První pomoc při krvácející ráně – po desinfekci rány přiložíme tlakový obvaz a ránu překryjeme sterilní náplastí. Masivní zevní krvácení - většinou jde o tepenné nebo kombinované tepenné a žilní krvácení. Ztráta 1,5 až 2 l krve může ohrozit život zraněného tím, že nedostatečné množství kolující krve nezajistí dostatek kyslíku důležitým orgánům. Rozvíjí se šok a jeho prohlubováním dojde ke smrti. První pomoc při krvácení - nejrychlejší a nejúčinnější je stlačení prsty přímo v ráně. Při krvácení na krku je nutno se stlačením vytrvat až do příjezdu záchranné služby. Při krvácení z horní končetiny, ji zvedneme, tím se sníží tlak v cévách i průtok krve a ihned přiložíme tlakový obvaz. Přiložení tlakového (kompresivního) obvazu znamená, že do rány vložíme tlakový polštářek (svitek obvazu) a převážeme jej. Pokud prosakuje, přiložíme další svitek. Pokud nestačí 3 vrstvy, přiložíme škrtidlo. Čas zaškrcení poznačíme přímo na škrtidlo. Škrtidlo použijeme v případě, že je neúčinný tlakový obvaz. Použijeme široký (aspoň 5 cm) a pružný materiál (elastické obinadlo, pryžový pás…), nouzově lze použít i ručník nebo šátek. Přikládáme na končetinách s kostí, tj. paže a stehna, ne na předloktí a bérce. Úrazy způsobené chemikálií - poškození působením chemických látek na kůži (potřísnění, polití) nebo na sliznice (vypití). Vždy volat zdravotnickou záchrannou 7
službu – 155 (112) a konzultovat správný postup, důležité d ležité je též poskytnou správné informace o chemikálii. První pomoc spočívá v opláchnutí postiženého místa velkým množstvím vody, poté přiložíme sterilní obvaz. Při požití chemikálie je nutné vypít větší tší množství vody. Nikdy nevyvoláváme zvracení! dloba - stav nedostatečného ného prokrvení mozku spojený s Neúrazové stavy - mdloba krátkodobou ztrátou vědomí ědomí. První pomoc poskytneme tím, že postiženého postiženého položíme na záda, podložíme dolní končetiny (nad úroveň ň srdce - cca 30 cm), uvolníme oděvv a zajistíme přívod př čerstvého vzduchu. Přivoláme
Obr. 4 ošetření malé řezné rány http://www.guard7.cz/lexikon/zasady-prvni prvni-pomoci
Obr. 5 první pomoc při ři mdlobě http://www.guard7.cz/lexikon/zasady-prvni prvni-pomoci
8
3 Používané materiály 3.1.1 Ploché sklo Studijní cíle: Seznámit se s typy používaných skel, s doplňkovými a zátavovými materiály a s druhy materiálů určených pro výrobu forem používaných pro technologii fusing a slinování. Klíčová slova: float, Moretti, Artista, frita, skleněný blok, sádra, sklářský písek, mramorit, formovací beton, skleněná drť, měď, hliníkové folie Potřebný čas: 3 hodiny Nejčastěji používaným sklem při výrobě metodou fusingu (lehání) je ploché okenní sklo vyráběné technikou float. Používá se také speciálně vyrobené sklo Deco-Float – jedná se o ploché sklo typu float o síle 2mm. Z hlediska spékání je tento typ určen pro spékání se skly typu float, ale vzhledem k různorodosti výrobců těchto skel, pokud nemáme jistotu a informaci o roztažnosti použitých skel, je nutné vždy před spékáním Deco - Floatu s podložním sklem typu float provádět testy na kompatibilitu. Testovací tavba na kompatibilitu je doporučována vždy, chceme-li spolu spékat nový nebo dosud neověřený materiál. Pokud by materiály nebyly po spečení kompatibilní, může dojít k prasknutí výrobku i k poranění osob, které by s tímto výrobkem manipulovaly. Další speciálně vyrobená skla určená pro techniku fusing, jsou Moretti nebo Artista. Tato skla se prodávají v různých barevných odstínech, toto zabarvení není jen na povrchu jako je tu mu u typu Deco – Float, ale je probarvení je ve hmotě. Díky rozdílné roztažnosti těchto skel se sklem float je není možné používat společně – nejsou technologicky kompatibilní.
Obr. 6 typ skla - Deco – Float
Obr. 7 typ skla - Moretti, Artista
3.1.2 Skleněná frita, tyče, bloky. Pro tavenou plastiku se používá bezolovnaté sklo s nízkou teplotou tavení. V České republice je výrobcem tohoto skla firma Baňas. http://www.banasglass.com/ Toto sklo je na trh dodáváno ve formě litých bloků 20x20x2,5cm (váha cca 2,5 kg). Výrobce udává dilataci pro 20 až 300 oC α 10,1x 10-6 a plnou kompatibilitu při kombinaci různých skel z této produkce, tavící teplotu 820 až 860 oC, horní chladící teplotu 475 oC. Deformační bod
9
545 oC. hustoty 2,5 g/ cm3. Pokud je požadavkem utavit skleněnou plastiku s co nejmenším obsahem bublin, je vhodné používat skleněné bloky. Výrobky utavené z frity obsahují často větší množství bublin.
Obr. 8 frita
Obr. 9 tyče
Obr. 10 bloky
3.2 Základní suroviny pro výrobu formy Základními surovinami pro výrobu forem jsou bílá sádra a sklářský písek. Může se používat i mramorit nebo speciální formovací hmota k tomuto účelu vyrobená. Formy mohou být i keramické nebo kovové (nerezové), někdy mohou být vytvarované z běžných žáruvzdorných materiálů jako je šamot. V některých případech bývá požíván i vláknitý sibral.
3.3 Materiál pomocný 3.3.1
Barevné drtě, kovy, skleněné textilie
Při technice fusingu, ale i při tavení, můžeme mezi skla vkládat různé materiály, které mají stejnou nebo podobnou teplotní roztažnost jako používané sklo. U některých materiálů můžeme využívat i toho, že částečně, vlivem vysoké teploty vyhoří. Po aplikaci barevného skleněného prášku výrobky disponují vyšší barevnou stálostí než při povrchovém barvení. Mezi dvě skla můžeme vkládat i materiály jako jsou hliníkové, měděné či mosazné folie, stejně tak dráty nebo skelné textilie. Před každým použitím takového materiálu se musí provést technologická zkouška. Pro vytváření složitějších dekorů můžeme používat i klasické olovnaté sklářské barvy nebo malířské ledy. Na trhu jsou dostupné i barevné tužky na sklo určené k aplikaci na 10
povrch skla nebo k zapékání mezi dvě skla. K malování se používají různé nástavce, tím docilujeme zajímavých efektů, tyto tužky můžeme aplikovat jako texty či grafiku.
Obr. 11 hliníková a měděná folie vložená mezi dvě plochá skla typu float
Obr. 12 skleněná frita (drť) nasypaná mezi dvě plochá skla typu float
Pojmy k zapamatování • • •
kompatibilita frita DECO - FLOAT
Kontrolní otázky 1. Z jakých materiálů se vyrábí forma pro tvarování technikou fusing? 4. Jaké znáte pomocné materiály?
11
4 Technologie tavení Studijní cíle: Seznámit se s určováním správné teplotní křivky používané při technologii lehání a slinování. Klíčová slova: dilatometrický bod měknutí, pnutí skla, chlazení. Potřebný čas: 1 hodina
4.1 Volba teploty 4.1.1
Teplotní křivka pro fusing
Tvarování skla technikou fusing nebo spékáním, se provádí v komorových elektřinou vytápěných pecích, kterým se říká „pece fusingové“. Pro úspěšné tvarování nebo tavení skla je důležité znát dilatometrický bod měknutí daného skla a jeho horní a dolní chladící teplotu. Toto jsou hodnoty, které se mění v závislosti na složení a druhu skla. Téma chlazení je velmi důležité. Malé plochy, případně malé objekty se snadněji chladí, neboť efekt rychlejšího chladnutí okrajů než středu je v případě malých rozměrů daleko méně závažný. U velkých rozměrů skla je obtížné dosáhnout během chladicího procesu vyrovnání teplot uvnitř skleněné hmoty. Speciálně vyrobené skla nazývané „ARTISTA“, jsou v současnosti jediným sklem pro fusing, které je určeno pro výrobu velkých ploch. V případě nevhodného chlazení dochází u spékaných skel snadno k prasknutí. Zde je důležitá určitá zkušenost, protože na rozdíl od klasického chlazení sklářských výrobků po tvarování se v tomto případě jedná o jednostranné chlazení a je nutno brát v úvahu samozřejmě též rozměry skel tedy délku x šířku x tloušťku. K tomu přistupují další zvláštní podmínky, jejichž vliv je nejlépe nutno ověřit vlastní praxí, protože se v případě fusingu pracuje s navrstvením skel a kombinací více materiálů, může uvnitř skla dojít k vytvoření různých tloušťek. To nejtlustší místo skleněného objektu je rozhodující pro optimální chlazení a pro volbu odpovídajících parametrů chlazení. Barvy nehrají v případě chladicího procesu žádnou roli. Při chlazení skel „ARTISTA“ se orientujeme na horní a dolní chladicí teplotu (535 °C, resp. 480 °C), kterými je určen chladící interval. Dodržení definovaná rychlosti chlazení v chladícím intervalu je pro odstranění vnitřního pnutí skla obzvláště důležité. Jestliže fusingová pec dosáhla po spékání nebo lehání teplotu 540 °C, pak je sklo podle jeho tloušťky ponecháno po určitou dobu při této teplotě (čím tlustší, tím déle). Během této teplotní prodlevy dochází ve výrobku k vyrovnání teplotních rozdílů. Potom je možno dále rovnoměrně chladit. V běžných fusingových pecích probíhá chlazení zpravidla jednostranně. Teplo se může uvolňovat jenom z horního povrchu. To má významné účinky na dobu prodloužení trvání chladicího procesu. Chladící proces ovlivňuje také druh podlahy pece a podložky, na které probíhá spékání tabule.
12
Obr. 13 teplotní křivka pro sklo typu float
Na obr. 9 vidíme obecnou křivku pro tvarování (lehání) a chlazení skla pro techniku fusingu. Časové hodnoty nejsou uvedeny, protože doba jednotlivých úseků se mění v závislosti na složitosti tvaru. Stejně tak se upravují i teploty podle potřeb. Dilatometrický bod měknutí, horní a dolní chladící teplota jsou však dány složením použitého skla A - určuje dobu kdy, zahříváme sklo na teplotu cca 500°C nástup teploty musí být pomalí, aby nedošlo k teplotnímu šoku, to by mělo za následek prasknutí výrobku. V časovém úseku B můžeme zvolit rychlé stoupání teploty, protože nehrozí prasknutí výrobku. C - je časová výdrž na teplotě, při které dochází k tvarování výrobku. Časový úsek D můžeme opět urychlit. Teplota klesá na horní chladící teplotu. E - délka tohoto časového úseku je přímo závislá na tvarové složitosti výrobku, ta určuje dobu výdrže na horní chladící teplotě, dochází k uvolnění trvalého pnutí ve skle. F - chlazení z horní na dolní chladící teplotu, proto je nutno nastavit velmi pomalý pokles teplot, aby nedošlo ke vzniku trvalého vnitřního napětí. G - zde lze nastavit rychlejší klesání teploty (zpravidla 3 až 5 x). Chlazení, které nebere v úvahu základní podmínky dané typem skla (jeho složením), pece, izolace, podklad atd., může vést ke vzniku pnutí, které má za následek prasknutí skla. Bližší informace o chlazení skel naleznete v učebním textu Technologie výroby skla 2.
13
4.1.2
Teplotní křivka pro slinování (tavení) skla
Pro každý objekt je nutno nastavit odpovídající program, sladěný teplotně a časově. Přitom je ovšem nutno dbát na to, že kromě teploty a času mají nepominutelný vliv na výsledek také faktory, jako je tloušťka a barva skla, tvarová složitost a hloubka reliéfu, charakteristika pece atd. Podrobnější informace naleznete v učebním textu Technologie výroby skla 2. Pojmy k zapamatování • • •
Horní a dolní chladící teplota Rychlost chlazení Teplotní křivka
Kontrolní otázky 3. Je nutné brát v úvahu zpoždění ve vyrovnávání teplot mezi povrchem skleněného výrobku a jeho středem? 4. Proč je důležité chlazení skla?
14
5 Příprava skla 5.1 Příprava skla Studijní cíle: Seznámit se, se správným používáním plochého skla určeného pro fusing a jeho kombinace a také s přípravou skla pro technologii slinování. Klíčová slova: lihový čistič, dia řezák na sklo, testr na sklo typu float Potřebný čas: 1 hodina
5.1.1 Příprava skla pro fusing Nejprve si vytvoříme návrh konečné podoby výrobku. Podle tohoto návrhu si připravíme všechen potřebný materiál. Nezbytný je diařezák na řezání skla, lámací kleště, lihový fix, pravítko pokud jej budeme potřebovat, a pokud používáme ploché sklo typu float, tak i testr ke zjišťování cínové vrstvy na skle.
Obr. 14 diařezák na sklo
Obr. 15 odlamovací kleště
Obr. 16 měděná fólie
Obr. 17 kovové pravítko
15
U skla typu float, začneme tím, že provedeme test, abychom zjistili, která strana byla v kontaktu s cínem (tvarováním nekonečného pásu skla plavením na hladině roztaveného cínu). Test se provádí tak, že nabereme malé množství testovací kapaliny a vytvoříme malou kapku na jedné straně skla. Pokud se tato kapka zbarví během několika vteřin do hněda, pak se jedná o stranu jako „cínovou“ a touto stranou pokládáme sklo vždy směrem k podlaze pec. Strana skla, která se po nakápnutí testovací kapaliny nezbarví, je strana, kterou dáváme vždy směrem vzhůru od podlahy pece. Tuto „cínovou“ stranu si označíme lihovým fixem a otočíme sklo „cínovou stranou“ směrem dolu. Teď můžeme na sklo předkreslit jednotlivé tvary podle návrhu a pomocí Dia řezáku a kleští sklo rozdělíme na jednotlivé části. Nařezané kousky plochého skla (např. od rozměrů cca 10x10 mm až po tabulky plochého skla na celou funkční plochu formy) se nejprve očistí lihem a čistým hadříkem, pak se sestaví, případně se mezi skla vloží pomocné materiály (barevné drtě, kovové fólie nebo skelná vlákna), tak aby výsledek odpovídal návrhu. Skla skládáme přímo do formy určené k tvarování výrobku nebo je ukládáme na podložku, ze které je pak přemístíme na formu. Poté se forma vloží do fusingové pece a zapne se určený program. Pro každý výrobek se nastavuje jiný program dle rozměrů a tvarové složitosti výrobku. Teplota podle nastavené křivky vystoupá na 750 - 850 °C. Čím déle jsou skleněné kousky vystavené vysokým teplotám, tím více se zakulacují jejich hrany a splývají jejich přechody. Při těchto teplotách se sklo tvaruje (ohýbá), jednotlivé části se spékají a vzniká jediný kus, kterému dává tvar forma. Tak lze dosáhnou rozmanitost vyrobených předmětů.
5.1.2 Příprava skla pro slinování Pro slinování a tavení není nutné sklo nijak složitě připravovat, skla musí být ale čisté, abychom do výrobku nevnesli nečistoty. Používáme-li skleněné bloky, důkladně je očistíme a položíme na formu tak by nepřečnívaly přes okraj formy. Při tavení ze skleněných tyčí, je nezbytné je pomocí vhodného nářadí rozdělit na špalíky o délce asi 5cm, které po očistění vložíme do formy. Pokud používáme fritu, tak ji musíme přesít přes hrubé síto, tak aby se odstranily malé skleněné částice a skleněný prach až do velikosti 5 mm, jinak by se staly zdrojem nežádoucích bublin. Do formy vkládáme vždy potřebné množství skla, tak aby byla forma po utavení vyplněná utaveným sklem přesně podle návrhu.
5.1.3 Určení správného množství skla ve formě Do prázdné, vyčištěné a suché formy nasypeme suchý sklářský písek tak, aby vyplnil celý prostor formy přesně podle návrhu. Potom vysypeme všechen písek z formy a změříme jeho objem. Tento objem vynásobíme hustotou skla (obecně se udává hustota skla 2,5) a výsledkem je hmotnost skla, kterou musíme dát do formy. Příklad: Objem písku, který vyplnil formu je 4,8 l. Po vynásobení tohoto objemu hustotou skla 2,5 získáme váhu skla. 4,8 x 2,5 = 12kg skla
16
Pojmy k zapamatování • •
Obecně udávaná hustota skla je 2,5. Čistota skla je důležitá.
Kontrolní otázky 5. Jak připravujeme ploché sklo před vkládáním do formy? 6. Jak ovlivní vrstvení skla, co do tloušťky stěny vytvářeného předmětu ale i použitých vkládaných materiálů rychlost jeho chlazení?
17
6 Výroba forem 6.1 Konstrukce forem Studijní cíle: Seznámit se, s výrobou a konstrukcí forem používaných pro technologii fusing a slinování. Klíčová slova: sádra, sklářský písek, mramorit, formovací beton, armatura Potřebný čas: 1 hodina
6.1.1 Formy pro fusing Formy určené k lehání skla mohou být velmi rozmanité, jejich výroba či volba materiálu je určena především jejich dalším použitím. Pro tvarování talířů či ohýbání oblouků se používají často formy nerezové. Na takové formy se musí nanášet separační hmota, která vytvoří tenký film mezi sklem a formou. Požívají se i formy keramické, nebo ze speciálního formovacího betonu.
Obr. 18 forma keramická
Obr. 19 forma nerezová
Nejméně nákladnou technikou, která současně umožňuje vytvářet tvarově jednoduché tak velmi složité formy, je vyrobit formu ze sádry a sklářského písku. Základem je vymodelovat požadovaný tvar výrobku z modelovací hlíny. Tento model se pak zaformuje směsí sádry a písku v poměru 1:1. Pokud chceme vyrobit formu pevnější a odolnější vůči vysokým teplotám, můžeme nahradit sádru mramoritem. MRAMORIT® je kvalitní kamenná sádra typu 3. Výhodou je rychlé tuhnutí 8 – 12min. a pevnost min. 17 MPa.
6.1.2 Formy pro tavení skla Formy pro tavení skla jsou po technické stránce náročnější na výrobu. Tyto formy musí být vyztuženy kovovou konstrukcí a musí mít takzvaný nadměrek pro uložení skla z kterého bude utavena požadovaná plastika. Jako materiál pro samotnou formu se nejčastěji používá sádra a písek. Pokud chceme mít formu kvalitnější, místo sádry můžeme použít mramorit. Formy, ve kterých chceme opakovaně tavit, je nejvhodnější vyrobit z formovacího betonu určeného k tomuto účelu.
18
Tyto formy musí být silnostěnné, aby odolaly vysokým teplotám. Na obrázku č. 14 vidíme zjednodušený pohled na formu určenou pro tavení. Modrá plocha A představuje požadovaný rozměr samotné plastiky, zatím co žlutý prostor B je rezervoár a je určen pro nasypání frity, nebo uložení skleněných tyčí či bloků (jak je to vidět na obrázku č. 15). Písmenem C je označená kovová výztuha formy. D pak označuje samotnou formu, vyrobenou ze sklářského písku a sádry v poměru 1:1.
Obr. 20 forma pro tavení skla
Obr. 21 střepy naložené ve formě
19
Pojmy k zapamatování • •
Do forem určených k tavení skla se vkládá kovová výztuha. Směs sádry a sklářského písku v poměru 1:1.
Kontrolní otázky 7. Z jakých materiálů jsou vyrobeny formy pro techniku fusing a tavené plastiky? 8. Vysvětlete postup výroby formy ze sklářského písku a sádry.
20
7 Zušlechťování výrobků 7.1 Druhy zušlechtění Studijní cíle: Seznámit se s možnostmi dalšího zušlechtění již vytvarovaného předmětu technologii fusing a slinování. Klíčová slova: řezání, broušení, leštění, pískování, kyselina fluorovodíková Potřebný čas: 5 hodin
7.1.1 Mechanické zušlechtění Řezání, broušení, leštění, pískování. Podrobnější informace naleznete v učebním textu Mechanické zušlechtění skla.
7.1.2 Chemické zušlechtění Leštění, matování, leptání. Podrobnější informace naleznete v učebním textu Technologie výroby skla 2. Doplnění uvedených informací lze nalézt ve Sborníku - Technologická úskalí skleněné plastiky, ze semináře pořádaného ČSS , Praha 7. 5. 2009
21
Seznam obrázků Obr. 1 Miska - hlava – Jaroslava Brychtová a Stanislav Libenský (1955) ...................... 4 Obr. 2 fusingovy talíř ..................................................................................................... 5 Obr. 3 tavená plastika ................................................................................................... 5 Obr. 4 ošetření malé řezné rány ................................................................................... 8 Obr. 5 první pomoc při mdlobě ...................................................................................... 8 Obr. 6 typ skla - Deco – Float ....................................................................................... 9 Obr. 7 typ skla - Moretti, Artista..................................................................................... 9 Obr. 8 frita................................................................................................................... 10 Obr. 9 tyče .................................................................................................................. 10 Obr. 10 bloky .............................................................................................................. 10 Obr. 11 hliníková a měděná folie vložená mezi dvě plochá skla typu float .................. 11 Obr. 12 skleněná frita (drť) nasypaná mezi dvě plochá skla typu float ........................ 11 Obr. 13 teplotní křivka pro sklo typu float .................................................................... 13 Obr. 14 diařezák na sklo ............................................................................................. 15 Obr. 15 odlamovací kleště .......................................................................................... 15 Obr. 16 měděná fólie .................................................................................................. 15 Obr. 17 kovové pravítko .............................................................................................. 15 Obr. 18 forma keramická ............................................................................................ 18 Obr. 19 forma nerezová .............................................................................................. 18 Obr. 20 forma pro tavení skla...................................................................................... 19 Obr. 21 střepy naložené ve formě ............................................................................... 19
22
Rejstřík Artista, 8
Moretti, 8
barevné drtě, 9
mramorit, 17
Bezpečnost práce, 6
Ochranné prostředky, 6
Deco-Float, 8
První pomoc, 6
float, 15
řezák na sklo, 14
forma, 17
sádra, 17
fusing, 5
skelná textilie, 9
fusingové pece, 11
sklářský písek, 17
historie, 4
skleněné bloky, 9
Chemické zušlechtění, 20
skleněné tyče, 9
chlazení skla, 11
Stanislav Libenský, 4
Jaroslava Brychtová, 4
Teplotní křivka, 11
Mechanické zušlechtění, 20
23
