Практика выдувания стекла может показаться модной и современной, если вы недавно посетили художественную выставку Дейла Чихули или Харви Литтлтона, но техника выдувания стекла на самом деле существует с древности. Хотя стеклодувное дело не такое старое, как более простые методы, такие как изготовление бусин или вырезание фигур из больших кусков стекла, оно было в моде со времен Римской империи.
Сирийцам первого века до н.э. наиболее широко приписывают случайное открытие, что стекло можно выдувать из конца полой трубки в различные формы или формы — знаковое событие в истории производства стекла. Впечатляюще, что с тех пор техника выдувания стекла мало изменилась. В то время как новые технологии привели к появлению более современного оборудования, основы выдувания стекла остаются прежними. Но мы рассмотрим эти детали чуть позже — сначала нам нужно узнать немного больше о стекле.
Стекло — настолько вездесущий продукт, что многие из нас никогда не задумываются об этом. Но если вы остановитесь на стекле, вам в голову может прийти один вопрос: если это твердое вещество, как оно может быть прозрачным? Такая прозрачность обусловлена интересной молекулярной структурой стекла: оно твердое, но с молекулярным расположением, более похожим на жидкость. В большинстве твердых веществ высокоорганизованные молекулы жестко выровнены и тесно связаны. В жидкостях молекулы имеют более слабые связи и расположены более хаотично. Известен как аморфный (некристаллический)твердое стекло, хотя и является твердым, как твердое вещество, имеет рандомизированную молекулярную структуру, подобную жидкой. Эта особенность (также присутствующая в пластмассах и гелях) объясняет, почему стекло прозрачно — световые волны лучше проникают через этот тип расположения, чем через другие плотные молекулярные структуры. Для получения дополнительной информации о том, как это работает, прочитайте Что делает стекло прозрачным?
Между тем, достаточно знать, что стекло может быть изготовлено из комбинаций многих потенциальных ингредиентов, которые создают различные уровни характеристик, таких как прозрачность, прочность и проводимость.
Чтобы получить красивые синие и другие цвета выдувного стекла, в замес можно добавить специальные ингредиенты или расплавить и сплавить позже.
Для начала давайте рассмотрим некоторые материалы, которые вам понадобятся. Первый в списке? Стекло, конечно. Большая часть стекла, с которым вы сталкиваетесь изо дня в день, представляет собой разновидность оксидного стекла, а основным компонентом является диоксид кремния. Кремнезем (или диоксид кремния) более известен как песок. Однако стеклодувы не просто отправляются на пляж с ведром: этот песок слишком насыщен примесями и загрязнителями. В мире есть определенные районы, откуда стеклодувы могут получать высококачественный песок.
Стеклодувы не используют только диоксид кремния для производства стекла — у него очень высокая температура плавления, и при плавлении оно становится очень вязким. Поэтому они добавляют в смесь другие вещества, чтобы стекло было легче выдувать. Это могут быть различные металлы и оксиды металлов, такие как оксид алюминия, магнезия, оксид бора и оксид свинца, в зависимости от свойств, которые вы хотите получить в готовом продукте.
Давайте рассмотрим один простой рецепт обычного стекла, известного как натриево-известковое стекло. Натриево-известковое стекло можно использовать в таких продуктах, как лампочки, бутылки, стекловолокно, оконные стекла и множество других применений. Обычно это около 72 процентов кремнезема, 15 процентов соды (диоксид натрия) и 9 процентов извести (оксид кальция). В зависимости от продукта эти количества, а также оставшиеся 4 процента ингредиентов, будут различаться.
Сода и известь являются ключевыми добавками в рецептах выдувания стекла. Это примеры того, что известно как флюсы; они снижают температуру плавления и увеличивают вязкость (скорость потока) стеклянной смеси, а также укрепляют ее и делают более стабильной. Другие флюсы включают оксид алюминия, который может сделать стекло более прочным, и оксид цинка, который может способствовать блестящему блеску, в то же время помогая предотвратить кристаллизацию молекул стекла (нет-нет, называемую девитрификацией). Оксид бария также помогает уменьшить девитрификацию и снижает температуру плавления. Добавлениелитий повышает мягкость стекла, одновременно снижая его температуру плавления и вязкость.
Хотя многие изделия из стекла прозрачные, многие другие очень красочные. Эти цвета получаются в результате добавления различных оксидов металлов в стекло в процессе выдувания стекла, и они могут казаться прозрачными или непрозрачными. Например, если добавить в расплав немного кобальта, получится глубокий насыщенный синий цвет, а капелька хрома придаст изумрудно-зеленый. Щепотка золота придаст красивый рубиново-красный цвет, но его сложно добавлять, и его нужно делать в хлоридной форме. Некоторые добавки, такие как серебро, медь и марганец, различаются по цветам, которые они производят. Цвет серебра обычно зависит от того, как серебро добавляется в расплав, но с медью у вас есть множество вариантов цвета, которые могут быть легко изменены другими металлами в смеси и даже такими непредсказуемыми факторами, как атмосферные условия в плавильной камере.
Техника выдувания стекла: время выдувать
Как только капля расплавленного стекла окажется на конце выдувной трубки, продувка через трубу приведет к образованию пузырьков внутри нее.
Партия стекла смешана и готова к работе. Осматривая мастерскую стеклодува (называемую горячим цехом), мы видим ряд инструментов и оборудования, которые скоро будут использованы.
Первая — это начальная печь, внутри которой находится горшок (иногда называемый тиглем). В процессе, называемом загрузкой, печь заполняется большим количеством шихты, которая плавится при температурах выше 2000 градусов по Фаренгейту (около 1100 градусов по Цельсию).
Хотя выдувание стекла может выполняться индивидуально, это настолько сложно, что часто выполняется командой. Когда все начинается по-настоящему, ведущий стеклодув по имени гаффер достает свою паяльную трубку, которая обычно изготавливается из железа или стали и имеет длину около 4 футов (1,2 метра). Выдувная трубка погружается в печь и выходит с каплей расплавленного стекла на конце. После того, как стекло закреплено, другой конец трубы охлаждается в бочке с водой.
Как только гаффер будет готов, он продует трубку и начнет создавать растущий пузырь в стекле. Когда выдувание прекращается, конец трубки закрывается крышкой, чтобы горячий воздух оставался в стекле и помогал ему сохранять форму. Можно собрать и добавить больше слоев стекла с помощью утюга для сбора или окунув стекло, прикрепленное к выдувной трубке, обратно в партию.
Стеклодувы часто используют большую плоскую поверхность, называемую марвер, для прокатки и придания формы стеклу. При обработке стекла также используются несколько инструментов. Блок — это смачиваемый деревянный инструмент для придания формы, как и ножевой инструмент, называемый домкратом. Для защиты воздуходувки от чрезмерного нагрева часто используются теплозащитные экраны и лопасти. Лопасти также могут использоваться в качестве инструмента для разглаживания горячего стекла. Пинцет — еще один инструмент, полезный для захвата и манипулирования кусочками горячего стекла.
Стеклодувы используют ряд техник для придания формы своим изделиям из стекла. Здесь стеклодув формирует свою деталь, прокатывая ее по большой плоской поверхности, называемой марвер.
В процессе выдувания заготовку — или частично выдуваемое стекло — переворачивают и переворачивают, а кусочки стекла часто добавляют с помощью металлического стержня меньшего размера, называемого плоскодонкой, а также различные красители. Дополнительное стекло можно соединить несколькими способами. Например, его можно ламинировать с помощью тепла или клея, нити и обертки можно укладывать в декоративные узоры по мере поворота стекла, или в него можно вплавлять осколки. Пока происходит все это вытягивание и придание формы, к основанию выдувного стекла прикрепляется металлический стержень, называемый понтилем, чтобы удерживать его во время придания формы мундштуку. Клеймо pontil обычно шлифуется или полируется позже.
Во время выдувания стекла, но до того, как оно полностью готово, оно часто остывает до такой степени, что становится непригодным для работы, и именно здесь появляется дыра славы. Glory hole — вторая печь в современной трехпечной установке. Обычно это круглый изолированный цилиндр, и частично сформованное стекло можно удерживать подвешенным к концу вращающейся выдувной трубки, которая опирается на металлические подставки, называемые хомутами, пока оно не нагреется достаточно для продолжения работы.
Хотя кусок стекла может казаться готовым, когда расплавлен последний кусочек, все еще есть важный шаг, который необходимо выполнить.
Стеклодувная печь: время для охлаждения
После того, как кусок стекла готов, для его правильного охлаждения используется отжигатель. У третьей печи серии, отжигателя, очень важная работа. Это связано с тем фактом, что стекло, помните, является аморфным твердым веществом. При охлаждении стекло может естественным образом начать кристаллизоваться, но это не очень хорошо, потому что это означает, что стекло утратило свойства, которые изначально делали его таким полезным и особенным. Цель состоит в том, чтобы стекло остыло и сохранило свою рассеянную, но жесткую молекулярную структуру. Когда это происходит, оно сжимается и теряет все больше и больше своей вязкости, пока не станет твердым стеклом.
Поэтому, чтобы облегчить этот процесс для нашего только что выдуваемого куска стекла, для регулирования скорости охлаждения используется отжигатель (иногда называемый lehr). В противном случае стекло может подвергнуться тепловому удару и стать нестабильным. Пирометр тщательно измеряет температуру во время процесса отжига, пока стекло опускается ниже точки размягчения и тщательно охлаждается в течение длительного периода времени. Это помогает избавиться от любого внутреннего напряжения или напряжения в выдувном стекле, что снижает вероятность поломки линии. Размер и размеры изделия влияют на продолжительность и скорость охлаждения.
И последнее, но не менее важное: почти готовое изделие из выдувного стекла часто отправляется в холодный цех, где его можно шлифовать, полировать, гравировать, покрывать эмалью и другими деталями. Травление стекла и рельефная скульптура — это лишь два из многих способов, которыми стеклодувы могут повысить мастерство в своем искусстве выдувного стекла.
Выдувание стекла — сложная работа, и в ней может быть много рисков. Стекло может треснуть и взорваться, если оно не сработано должным образом — и давайте не будем забывать об ожогах. Кроме того, многие ингредиенты в стекольной партии либо токсичны, либо, если они попадают в воздух, со временем могут вызвать проблемы с дыханием. Чтобы противостоять этим опасностям, стеклодувы носят защитную одежду, защитные очки, респираторы и защитные маски для защиты от травм и воздействия, а также от сильного жара, исходящего из печей.
Теперь, когда мы увидели, что входит в процесс выдувания стекла, давайте посмотрим, как вы можете пополнить ряды лучших в мире.
Выдувание стекла — не единственный распространенный способ работы со стеклом в наши дни. Другие формы ручного изготовления стекла включают обработку лампой (также называемую обработкой пламенем), которая включает использование паяльной лампы для расплавления и обработки стекла. Существует также резка стекла, которая аналогична лепке из льда, и литье стекла, которое включает заливку расплавленного стекла в форму.
Как студийный вид искусства, выдувание стекла приобрело популярность в США с тех пор, как впервые стало хитом в 1960-х годах.
История выдувания стекла долгая и богатая, продолжается на протяжении веков вплоть до наших дней. С момента своего зарождения в Сирии и стремительного развития на территории Римской империи, до величественных дней венецианского стекла на рубеже следующего тысячелетия и кульминации в американском движении студийного стекла 1960-х годов, стеклодувное дело занимало незаметное, но жизненно важное место в жизни человека более 2000 лет.
Американское движение за студийное стекло началось, когда человек по имени Харви Литтлтон основал первую в Соединенных Штатах программу по стеклу в области изобразительного искусства в 1962 году в Университете Висконсин-Мэдисон. Вместе с коллегой и партнером мастерской Домиником Лабино пара разработала многие методы и технологии, необходимые для того, чтобы производство стекла перешло из чисто промышленного применения в мастерские художников.
Фундаментальным результатом их работы стало развитие яркой формы искусства, которая быстро набрала популярность за последние полвека. Одним из факторов, который способствовал этому успеху, является культура сотрудничества и образования, сложившаяся в мире стекловарения. Ученик, так сказать, становится мастером; Марвин Липофски, один из первого поколения студентов Литтлтона, основал вторую национальную программу по стеклу в Калифорнийском университете в Беркли. Еще один ранний ученик, о котором вы, возможно, слышали, Дейл Чихули, получил степень магистра. под руководством Литтлтона основал программу glass в Школе дизайна Род-Айленда.
Требуются годы, чтобы овладеть искусством выдувания стекла, но для тех, кто интересуется проблемами и вознаграждениями, связанными с этим обязательством, есть много разных способов достичь этой цели. Помимо университетских программ, подобных упомянутым выше, студенты обычно могут стать учениками стеклодува или посещать занятия в различных местах. Музеи стекла и художественные студии стекла часто предлагают занятия и образовательные возможности. Некоторые школы полностью посвящены обучению искусству выдувания стекла. Одним из таких примеров является стекольная школа Пилчака, соучредителем которой Чихули стал в Стэнвуде, штат Вашингтон, в 1971 году.
