Производственные технологии производства на примере бытовых изделий из стекла

    При выдувании порцию стекломассы раздувают воздухом под давлением ручным или механизированным способом. Путем вращения раздутой пульки стекла ей придают окончательную форму, а на заключительной стадии оформляют отдельные детали (горло, ножки, подставки, приставные ручки). Изделия, полученные выдуванием, имеют, как правило, тонкие, гладкие стенки, очень часто сложную форму различной конфигурации с наличием зауженных мест. Выдуванием получают кувшины, графины, фужеры, рюмки, бокалы, большинство ваз, стаканов. Такие изделия имеют красивый внешний вид, повышенную чистоту, ровность и блеск стенок, а в результате - более высокую термическую стойкость, так как сведены к минимуму царапины, микротрещины на поверхности, различные неоднородности.

    Формование  изделия в процессе выдувания  без формующих поверхностей (свободно) получило название свободного формования, а изделия называются гутенскими. Они имеют чистую гладкую поверхность, сложную конфигурацию, неповторимую форму, большое число прилепных деталей, обычно художественно-декоративного назначения (вазы для цветов, сувениры и др.) и представляют определенную художественную ценность.

    При прессовании порция жидкой стекломассы подается в пресс-форму. Под давлением пуансона стекло растекается, заполняет форму, а прикрепленное к пуансону кольцо регулирует высоту изделия. После охлаждения изделие выталкивается из формы. Такая технология предусматривает несложную, преимущественно цилиндрическую, суживающуюся книзу форму, обеспечивающую свободный выход пуансона. Получение тонкостенных изделий этим способом затруднено, так как при соприкосновении с формой стекло быстро остывает. Поверхность прессованных изделий слегка шероховатая, отсутствует идеальный блеск, свойственный выдувным изделиям. Очень часто имеется разнообразный рисунок, полученный от пресс-формы, однако острота граней и углов этого рисунка всегда сглажена. По термическим и эстетическим свойствам прессованные изделия уступают выдувным, однако превосходят их по механической прочности. Ассортимент прессованных изделий представлен блюдами, салатниками, пепельницами, стаканами и др.

    Прессовыдувным  способом вырабатывают весьма ограниченный ассортимент изделий (графины для воды и вина, судки для специй, масленки, банки для консервирования, бутылки, флаконы для духов и одеколона). Производство таких изделий начинается в пресс-форме. Впрессовывается черновая заготовка, оформляется верхний край, затем в чистовой форме изделие выдувается окончательно сжатым воздухом. Изделия имеют гладкую внешнюю поверхность, часто - рисунок от формы, относительно тонкие стенки, сложную форму. Отличительная их особенность - характерное закругление борта, большая масса, наличие стыковых швов формы по бокам, что снижает их эстетический уровень.

    Метод сочленения применяется редко, хотя и появился сравнительно недавно. Он получил распространение на предприятиях, не специализирующихся на выпуске сортовой посуды. Этим способом вырабатываются изделия на ножке: рюмки, бокалы, фужеры; при этом для ножек используются стеклянные пустотелые трубочки, для подставки - отходы листового стекла. Все детали сочленяются (соединяются) в горячем состоянии. Эстетические свойства таких изделий хуже из-за наличия швов в местах сочленения, ниже их долговечность, так как хрупкая ножка делает изделия уязвимыми в процессе транспортирования и эксплуатации.

    Методом центробежного литья  вырабатывают салатники, корпуса ваз для цветов, стаканы для карандашей, сувениры. Порция стекла в металлической форме благодаря вращательному движению и центробежным силам равномерно распределяется по стенкам формы. Такие изделия на 25-30 % дешевле выдувных, а по качеству не уступают им.

    Методом молирования изготовляют плоские изделия. Сущность его заключается в прогибании размягченной стекломассы под действием собственной массы, иногда – с помощью прессующего устройства. Форма для молирования может быть с рельефным рисунком, края изделий произвольно застывшие или обработанные вручную. Ассортимент изделий включает пепельницы, блюда, вазы для фруктов. Они дешевые, красивые, достаточно прочные.

    Методом проката получают оконное листовое стекло разной толщины и линейных размеров, гладкое и с рисунчатой рельефной поверхностью.

    Вытягиванием  стекломассы до необходимой толщины получают стеклянные нити, волокна, проволоку.

    Описание  существующих методов получения  стеклянных изделий позволило показать влияние процесса формования на потребительские свойства изделий и их качество. На заключительном этапе производства изделиям придают законченный эстетический вид, т. е. украшают.

      Для придания изделиям окончательного товарного вида отформованные изделия сначала подвергают технической обработке (удаляют колпачок, обрабатывают края, дно, поверхность, притирают пробки), а затем их декорируют. Основная цель декоративной обработки состоит в раскрытии высоких эстетических свойств стекла прозрачности, блеска, многообразия цветовой гаммы. Разнообразные способы декорирования принято делить на украшения, наносимые в процессе формования, и украшения, наносимые на готовые отформованные изделия.

    К украшениям, наносимым в процессе формования, относятся нацвет (накладное стекло), цветные пятна, нити, полосы, украшение стекловолокном, разделка «под мрамор», декорирование пузырьками, насыпью, кракле, придание волнообразной поверхности (под валик), окрашивание в какой-либо цвет.

    Нацвет  получают путем наложения одного цвета стекла на другой. Для большего художественного эффекта верхний слой стекла снимают в виде различных узоров до обнажения нижележащих слоев. Такие изделия красивы, оригинальны, однако из-за снятия в отдельных местах верхнего слоя имеют пониженную механическую прочность и стоят несколько дороже аналогичных однотонных изделий.

    Цветные пятна, украшения цветными нитями, полосами, шнуром, стекловолокном выглядят весьма эффектно, так как на фоне какого-либо цвета просматривается рисунок в виде пятен различных цветов и размеров, полос, витого шнура или ткацкого переплетения. Это достигается применением в процессе формования стеклянной полоски, кусочков стекла, стеклоткани или шнура другого цвета, которые вплавляются в основную стекломассу и при застывании придают ей соответствующий рисунок. Повышая эстетический уровень, эти украшения несколько снижают термическую стойкость, поэтому должны применяться для декорирования изделий, не подвергающихся в процессе эксплуатации частым и резким сменам температуры (вазы для цветов, фруктов и т. п.).

    Разновидностью  цветных пятен является разделка «под мрамор». Мелкая цветная крошка обычно наносится на пульку из молочно-белого стекла, которая при расплавлении дает потеки, напоминающие прожилки на мраморе.

    Декоративные  пузырьки получают путем добавления в жидкую стекломассу газовыделяющих продуктов или накалыванием пульки специальными шипами для заполнения наколотых углублений воздухом. В обоих случаях механическая и термическая прочность изделий снижается.

    Разделка  насыпью имеет вид застывшей на гладкой поверхности изделий стеклянной крошки. Из-за шероховатости поверхности снижается гигиеничность изделий.

    Кракле  напоминает узоры на окнах в морозный день из-за мелкой сетки трещин на поверхности, достигаемой резким охлаждением разогретой пульки в холодной воде. Такие изделия имеют пониженную стойкость к термическим и механическим воздействиям.

    Разделка  под валик представляет собой волнообразную поверхность, достигнутую выдуванием в рельефной форме. Придавая изделиям красивый внешний вид, данная разделка не снижает показателей их прочности и термостойкости.

    Самым простым и эффектным способом декорирования стеклянных изделий, не снижающим уровня эргономических, функциональных свойств и надежности при значительном повышении эстетичности, является окрашивание в какой-либо цвет. Для окраски стекол используются соединения различных металлов, чаще оксиды и соли, которые в процессе варки стекломассы обеспечивают ее равномерное окрашивание. На эстетическом уровне и цене сказывается окрашивание стекол оксидами редкоземельных элементов (неодима, празеодима, церия). Это позволяет повысить лучепреломление, блеск, светопропускание в готовых изделиях, избежать дополнительной декоративной обработки; цвета выглядят естественно, часто напоминают окраску природных камней, например александрита, рубина, изумруда. Цена таких изделий выше, чем у аналогичных, окрашенных другими соединениями в такой же цвет. Несколько выше ценятся также изделия, окрашенные в интенсивно-синий чистый (кобальтовый) цвет, а также в красные (рубиновые) цвета. При этом золотой рубин будет наиболее дорогостоящим, поскольку его розово-сиреневый (до пурпурного) оттенок достигается с помощью хлористого золота (АиС1₃). Наиболее распространен селеновый рубин, имеющий оранжевый оттенок. После золотого рубина он находится на втором месте по степени влияния на цену изделий. Медный рубин отличается интенсивным красным цветом с вишневым оттенком. Остальные цвета стекол (желтый, топаз, зеленый, изумруд, розалиновый, коралловый, фиолетовый, бирюзовый, сапфир, марблит, дымчатый) оказывают примерно одинаковое влияние как на внешний вид, так и на цену изделий.

    Украшения на готовые изделия могут наноситься механическим или химическим способом. Механическим путем наносят номерную шлифовку, алмазную и шайбочную грань, гравировку, пескоструйную, ультразвуковую обработку.

    Номерная  шлифовка — один из самых простых видов украшений. Имеет вид плоских сферических шлифов, ямок, желудей. Поверхность рисунка обычно матовая, штрихообразная, так как выполняется с помощью абразивных кругов с широкой режущей кромкой.

    Алмазная  грань — довольно распространенный вид украшения, особенно на изделиях из хрусталя. Рисунок состоит из бороздок треугольного сечения, тщательно отполированных и образующих при пересечении сетку, лучи, звезды.

    Шайбочная грань (гранение) применяется для толстостенных изделий. Имеет вид 4, 8, 12 и 16 широких, тщательно отполированных плоскостей (прямая шайбочная грань) или полированных плоскостей, вытянутых навстречу друг другу (встречная грань).

    Гравировка  - рисунок в виде неглубоких рельефных изображений сложной композиции, чаще всего растительного характера. Рисунок обычно не полируется, часто напоминает алмазную грань.

    Пескоструйная и ультразвуковая обработка осуществляются с помощью трафарета, по которому наносится рисунок с помощью колебательных движений прибора с частотой более 20 тыс./с, соответствующей нижней области ультразвука, или с помощью струи песка, подаваемой под давлением. В обоих случаях разрушается поверхностный слой стекла и образуется матовый рисунок, но с помощью ультразвука невозможно получить рисунки больших площадей. Эстетическая ценность таких изделий невысокая.

    Все описанные виды украшений в разной степени, в зависимости от сложности рисунка, повышают эстетическую ценность изделий, но при этом снижают их надежность, так как нарушается целостность поверхностного слоя стекла. В наибольшей степени это относится к алмазной грани, где имеют место глубокие бороздки. Большое их количество и частое пересечение снижают также уровень эргономических свойств, так как затрудняют уход за изделиями.

    Химическим  способом выполняют такие украшения, как травление, живопись, шелкография, деколь, украшение аэрозолями, фотопечать, ирризация, люстри-рование.

    Сущность  травления заключается в разрушении по заданному рисунку поверхностного слоя стекла плавиковой кислотой. Различают простое (гильоширное), пантографное и глубокое художественное травление. Во всех случаях поверхность рисунка матовая, но при простом травлении он представляет собой разрозненные линии, а при пантографном более сложен; при глубоком художественном (многократном) травлении получают сложный рисунок на изделиях с нацветом, различную интенсивность окраски оставшихся слоев цветного стекла.

    Живопись  выполняется кистью от руки специальными силикатными красками, эмалями, 12 %-ным хлорным золотом. Рисунки имеют различную сложность: от полосок разной ширины (до 1 мм — усик, 1-3 мм - отводка, 4-10 мм лента) до орнамента или тематической композиции. Декорирование золотом по матовой протравленной поверхности получило название чеканного золота. Такой способ украшения весьма трудоемкий и дорогостоящий.

    Шелкографией  называется вид украшения, полученный путем нанесения через шелковую сетку пастообразной краски. Отличительной его особенностью является точечный рельефный контур рисунка.