Инструменты стеклодува. Вольфрамовая игла. Горячее прокалывание стекла
Фото 1. Прокалывание обломка витражного стекла раскаленной вольфрамовой иглой.
Еще один нехитрый инструмент для стеклодувных работ и интересный способ горячего прокалывания стекла. Исходно предназначен для изготовления мелких отверстий в тонком стекле при стеклодувной его обработке на горелке. Кроме отверстий, иглой удобно пользоваться как щупом – ей можно прижать, отогнуть, вдавить стенку из размягченного стекла. Словом, инструмент первой необходимости наряду со стеклодувным ножом, разверткой, пинцетом и пр. подобным. Кроме стеклодувного дела такой способ проплавления мелких отверстий можно попробовать в витражной технике (фьюзинг – сплавление цветного стекла в печи), например, при изготовлении ёлочных игрушек и пр. подобного.
— А у кого иголочка? У Серафима иголочка…
Видно было скверно, но спутать лейб-малефактора с кем-то другим Мускулюс не мог. Прохаживаясь у ломберного столика, сударь Нексус ловко вертел в пальцах длинную иглу из черненого серебра с неприятно загнутым концом.
На столике вместо колоды карт лежал восковой идол. Из укрепленной сверху клепсидры на идола капала некая жидкость, отчего воск трещал и дымился.
— А на нашей полке прячутся иголки, — мурлыкал старичок на мотив колыбельной, — ах, остры да колки, не иголки — волки…
Примерившись, он воткнул иглу между коротких ножек идола.
Мускулюсу померещился далекий вопль: «Я больше не буду!».
— Бросьте кривотолки… славные иголки!.. конечно, не будешь, дурачок…
Генри Лайон Олди «Шмагия».
Работа инструментом своеобразна и исходит из общих стеклодувных приемов – подогретый объект из стекла прокалывают-проплавляют протыкая его раскаленным до красного свечения кончиком иглы. При этом, непрерывно вращают ее пальцами. Отверстия можно делать очень тонкие, при необходимости, их аналогичным образом расширяют иглой, а после и небольшой стеклодувной «разверткой» - заточенным графитовым стерженьком в рукоятке.
Рис. 2 Хрестоматийный рабочий стол стеклодува.
Где : 1 – ради удобства ручную горелку вешают на настольную со встречным пламенем; 2 – колодка с набором затычек; 3 – подставка для трубок с грузом; 4 – асбестовые наклейки; 5 – кран в форме «L» с резиновой трубкой и мундштуком; 6 – деревянные подставки для остывающих изделий; 7 – горелка со встречным пламенем; 8 – ручная горелка; 9 – крышка стола покрыта асбестом; 10 – подводка газа; 11 – подводка кислорода. [1] «Вольфрамовая игла» отмечена стрелочкой.
«Вольфрамовая игла» от вульгарного шила отличается существенно, хотя на первый взгляд инструменты очень похожи. Рукоятка «иглы» должна быть нетолстой, такой, чтобы инструмент можно было без труда вращать пальцами одной руки. Металлическая часть должна быть закреплена в термостойкой и плохо проводящей тепло ручке термостойким же клеем или замазкой. И главное – материал металлической части. Обычно, в специальной литературе указывается вольфрам, а в старых издания даже железо. Стальная спица тоже будет работать в таком качестве но сгорит значительно быстрее и главное – перед каждой операцией рабочую часть такой иглы следует тщательно зачищать от окислов иначе они насмерть впаиваются в горячее стекло окрашивая его в желтый цвет.
К слову, легкодоступный и недорогой вольфрам - прутики для «сварки неплавящимся электродом», тоже не вполне хорош. Вольфрам здесь с примесями необходимыми для его прямого назначения, он тоже покрывается серовато-жёлтым налетом – окислами, хотя и не так быстро и сильно как железо. Окислы тоже впаиваются в стекло загрязняя место работы. Зачищать инструмент приходится, но немного.
Стеклодув-астроном Ю. Н. Бондаренко [2] предложил и опробовал «вольфрамовую иглу» из молибдена и рекомендует такой инструмент к повторению коллегами – он окисляется и липнет к горячему стеклу меньше, чем даже чистый вольфрам.
Сейчас у него появилась еще одна возможность насладиться мастерством начальника. Ласковый, разморенный чудесным досугом, старец Серафим задвигался с быстротой атакующей кобры. Пожалуй, лишь глупое выражение лица спасло колдуна от удара толстой иглой в лоб. Игла плясала опасный танец в пальцах лейб-малефактора, а острые глазки-шильца хищно тыкались в карусель огня.
— Отрок? — с родительской добротой удивился Нексус, и Андреа в мыслях уже похоронил себя заживо. — Мой милый, мой трудолюбивый отрок? Ишь ты… от угла до угла свищет Нексуса игла…
Он не глядя всадил иглу рядом с идолом в столешницу, насладился эхом отдаленного крика и переместил иголку в левую пятку восковой фигурки.
Генри Лайон Олди «Шмагия».
Что понадобилось для изготовления.
Молибденовая или вольфрамовая проволока, деревяшка для ручки, компоненты и тара для приготовления высокотемпературной замазки. Набор некрупного слесарного инструмента. ЛКМ, мелочи.
Пользуясь относительно теплой погодой, а пыльные и токарные дела у меня на улице и в неотапливаемом дровнике, начал с ручки. На чердаках отыскал припасенную для такого случая нетолстую ветку сливы оставшуюся от обрезки сада несколько лет назад, нарезал на торцевой пиле на удобные для точения чурбачки (Фото 3).
Фото 3. Подготовка деревяшек для точения.
Мои заготовки нетолстые и для сколько ни будь приличного размера вещицы не годятся – точить чурбачки по центру плохо – образуется не слишком красивый узор и самая мягкая часть дерева – сердцевина располагается по оси готового. Тонкие ручки для инструмента – одно из удовлетворительных применений таких веток.
Заготовку установил «в центрах» токарного станка по дереву – пропилил ножовкой паз для ведущего трезубца, накернил и капнул масла под шип заднего неподвижного центра. Чурбачок установил эксцентрично – смещенным набок. Оболванил крупным резцом- рейером и им же проточил деревяшку до нужной простой формы. Обрезал косяком-мейселем (Фото 4). Перед снятие деревяшки со станка отшлифовал ее несколькими номерами наждачной бумаги со сменой направления вращения.
Фото 4. Заготовка ручки после точения. Задний хвост-«литник» обломался при шлифовке.
С рукоятки обрезал технологические части, просверлил отверстие в торце. В несколько слоев покрыл полуматовым яхтным лаком.
Фото 5. Сушка лакированной ручки.
Нетолстый прутик из чистого молибдена приобрел на АлиЭкспресс, вольфрамовые электроды водятся в магазинах для сварки и продаются поштучно. Уголком точильного камня отгрыз от длинного прута потребную заготовку (Фото 6).
Фото 6. Заготовку молибденового стержня примерил к ручке.
Плавные «своды» на проволоке сделал на точильном камне – зажал отрезок молибдена в патроне шуруповерта и вращающуюся заготовку протягивал по камню включенного точила прижимая её деревянным бруском. Добившись грубой формы иглы, отшлифовал её несколькими номерами наждачной бумаги (Фото 7).
Фото 7. Шлифовал заготовку вращающуюся в шуруповерте.
Фото 8. Место вклеивания металла в дерево.
Фото 9. Готовый вариант «вольфрамовой иглы» из молибдена.
Работа инструмента
Стекляшку перед проплавлением отверстия постепенно прогревая вносим в пламя горелки. Нужно добиться хорошего, а главное - равномерного прогрева не достигая точки размягчения стекла. Разогретую заготовку помещаем сбоку факела, а в самой его горячей части раскаляем до свечения острие вольфрамовой иглы и непрерывно подогревая его но не стекло, пламенем, проверчиваем в заготовке дырочку.
Фото 10. Старый (внизу) инструмент из 3-мм сварочного вольфрама и новый (вверху) из 2 мм молибдена.
Фото 11. Потренировался на обломке трубочки из свинцового стекла.
Попробуем более практическое применение инструмента – с витражным стеклом. Механическое сверление отверстий в мелких деталях (небольшие подвески, декоры, ёлочные игрушки, бижутерия) сопряжено со значительным риском их раскалывания. Проплавление же описанным инструментом видится вполне перспективным. Итак.
Фото 12. Возьмем обрезок витражного стекла для фьюзинга. Это неровный край листа образовавшийся при раскатывании горячего стекла и наведения «волн». Край сильно рифленый, и волнистый, его почти невозможно надежно отрезать стеклорезом.
Фото 13. Для экспериментов с огневым прокалыванием откусываем несколько образцов-заготовок кусачками для стекла.
Фото 14. Разжигаем горелку и держа стекляшку обратным пинцетом разогреваем её в дальней части пламени.
Фото 15. Накаляем иглу и вращая её проплавляем отверстие в стекле. Стекляшку держим близко к факелу.
Фото 16. Небольшой свилеватый кусочек витражного стекла. Просверлить в нем отверстие обычным способом было бы затруднительно.
Фото 17.
Выводы.
Способ прост и хорош, но как всегда требуется навык. Главный момент - не перегреть и не переохладить стекло в пламени.
Практика показала – игла должна иметь достаточно крутой «спуск» иначе потери тепла и сопротивление его току в тонком месте значительны и сильно добавляют хлопот. В общем, имеют место эффекты подобные происходящим в жале паяльника.
Литература.
Стронг Д., Техника физического эксперимента. ЛЕНИЗДАТ, 1948 г.
Бондаренко Ю.Н. Лабораторная технология. Изготовление газоразрядных источников света
для лабораторных целей и многое другое.
Babay Mazay, январь, 2022 г.
Стеклянные крошки (фриты) своими руками
Крошки витражного стекла.
Крошки цветного стекла применяются в разных видах художественной работы. Чаще всего при работе со стеклом – в lampwork (изготовление элементов мелкой бижутерии на стеклодувный манер), в fusing (спекание цветных стекол в печи). Совсем уж мелкую пыль применяют для изготовления «горячих» стеклянных эмалей, керамисты например.
Эй крошка!
Элвис Пресли.
Используя клеи стеклянные крошки можно задействовать и для украшения других, в том числе «низкотемпературных» материалов, стекол с сильно отличающимся КТР (коэффициент теплового расширения), наконец, сами крошки можно изготовить из, не плавящихся при разумной температуре, минералов. Словом, наличие в мастерской возможности делать стеклянные крошки достаточно однородного «гранулометрического состава» может существенно расширить возможности мастера-художника.
Безусловно – крошки подходящей марки стекла, различных цветов и крупности, предлагаются в специализированных магазинах, но не так уж этих магазинов и много, далеко не все мастера (легкий поклон), живут в крупных городах. Ну и затраты на почтовые пересылки, а главное их, пересылок, время, может также быть камнем преткновения.
Как «это» делают.
Васечкин:
Я в жизни не разбил
Ни одного стекла.
Анка:
Вот это сочинил -
Даша:
Я так бы не смогла.
Петров и Васечкин - Танго "Хулиган"
Собственно, «рассеивание» на фракции по крупности – хрестоматийный способ используемый, ну например, при определении помянутого гранулометрического состава. Всяких сыпучестей. Нам он преотлично подходит – в зависимости от потребностей придется обзавестись набором сит с разной крупностью ячеек, дальше очевидно. Практика показала, что даже два разных сита – уже позволяют получить в свое распоряжение приемлемый для практического использования результат.
Теперь о дроблении. Следует оговориться, что речь идет о небольшом «настольном» выполнении в домашней мастерской – при необходимости в промышленных объемах наверняка используют совсем другое оборудование, те же шаровые мельницы. Для собственных невеликих нужд удобнее всего - небольшая ступка - сильно помельче, чем у бабушки Яги.
Хиповской вариант народной героини. Её ступу страшно даже представить.
Да, в отличие от её транспортного средства – ступка должна быть металлической, причем из обычной «черной» стали – это ключевой момент – твердость стекла выше твердости стали и в крошки неизбежно будут попадать частицы металла, а отделять их удобнее всего магнитом. При попадании в сплавляемое стекло металлические частицы могут стать причиной брака. Кроме конструкционных сталей отдельные сорта нержавеющей также магнитятся и если есть выбор, лучше предпочесть вариант из «нержавейки» - инструмент получится эстетичней.
Конструкция инструмента действительно может напоминать ступку, но при работе стекла будут разлетаться из широкого горла – придется все это дело помещать в большой полиэтиленовый пакет и орудовать там. Специальная дробилка для стекла может иметь такую форму.
Эскиз-схема стальной ступки для дробления стекла.
Стекла в такой ступке не разлетаются совершенно, однако, в отличие от классического варианта, усилие удара потребуется больше – без тяжелого молотка не обойтись и чем больше площадь поршня, тем оно, усилие, значительнее. Это следует учитывать при определении нужных размеров.
Где взять.
Простейший вариант – приобрести. Видел подобную штуку в интернет-магазине среди инструментов для lampwork, стоимость правда, как и у всего остального ихнего ассортимента - совершенно не сообразная.
Инструмент такого рода, как тело вращения, может быть запросто выточен на токарном станке по металлу. Обойдется это на порядок дешевле купленного в спецмагазине – работа несложная, материал бросовый. Потребуется только найти токаря со станком, а с этим, как ни странно, тоже бывают проблемы.
В строительных и скобяных магазинах попадаются разнокалиберные петли для металлических ворот. Это точеная штуковина практически идеально подходящая для наших целей.
Петля гаражная, незаменимый инструмент при работе с художественным стеклом.
Петля гаражная. В загрузочном положении.
Диаметр поршня у самой крупной петли – около 20мм. Это не позволит производить стеклянные крошки в промышленных масштабах, но для собственных нужд её довольно вполне. Кроме того, при более крупных размерах существенно возрастает потребная сила удара, ну и с мелкими порциями стекла, кои обыкновенно и нужны, обращаться в такой было бы затруднительно. Стоила такая петелька (продаются не парами, но поштучно), полторы сотни рублей – не о чем говорить. К токарю обратиться было бы дороже.
Как пользоваться.
Элементарно дорогие коллеги, более того, приятно - видимо, удовольствие получают некие хулиганские рудименты в душе. В чашеобразную деталь помещаем исходные стекла. Здесь уместно и удобно применение кусачек по стеклу.
Загрузка кусочков нужного стекла.
Собираем наш пресс – вставляем сверху поршень, ставим инструмент на пенёк и ТЫ-ДЫЩ сверху кувалдой. Некрупной, ну или молотком потяжелее. Здесь следует потренироваться – если колотить сильно и не один раз -получается больше мелких, ближе к песку, частиц и наоборот.
Стекло после дробления.
Высыпаем, что не высыпается – выковыриваем магнитящейся проволочкой или длинным гвоздем, рассеваем по крупности на имеющихся ситах.
Набор старых кухонных сит. Два размера ячейки - уже хлеб.
Даже два сита – мелкое-крупное, позволяют получить товарные крошки. Через мелкое отсеивается фракция от пыли до крупного песка, на крупном – крупные кусочки – на повторное дробление.
Отсеянные от песка крошки.
После рассеивания, крошки следует распределить на листе бумаги тонким слоем и повозить над ними магнитом, тоже через бумажку, чтобы отделить металлические частички. Всё, по большому счету, готово. Если крошки будут использоваться для приклеивания, их следует обезжирить – ссыпать в емкость, плеснуть в нее ацетона и хорошенько поболтать.
Babay Mazay, август, 2018 г.
Блок управления печи для фьюзинга
Внешний вид блока управления.
Блок управления предназначен для управления самодельной печью для фьюзинга (декоративное спекание цветных стекол) и сконструирован как часть печи – на боковой ее стенке. Это позволило ввести внутрь блока управления все выводы (нагревателей и термопары) через стенку, выводы при этом максимально короткие, переходные межблочные кабели, провода, разъемы или клеммы отсутствуют. Высокоэффективная теплоизоляция и воздушный зазор не позволяют блоку управления перегреваться во время работы.
Нагреватели печи – 12 шт, объединены в три группы (3 фазы) по 4 последовательно включенных нагревателя 2 кВт. Получилось 3 группы по 500 Вт, общая мощность печи соответственно – 1.5 кВт. Для коммутации нагревателей применены самодельные электронные ключи на симисторах, аналоги твердотельных реле. Конструктивно, каждый ключ-модуль собран на алюминиевом основании (используется как теплоотвод) от старого жесткого диска ПК.
Все промежуточные соединения проволочных нагревателей внутри рабочей камеры (сварены), наружу выходят только выводы групп, контролировать целостность всех этих соединений и самих нагревателей позволяют самодельные трансформаторные датчики тока с индикаторами на передней панели блока.
Процесс оплавления стекла довольно сложен и содержит 7…8 ступеней. Каждая ступень предполагает выдержку заготовки с определенной температурой заданное время, кроме того, чрезвычайно важна скорость изменения температуры между ступенями. Небольшие заготовки позволяют обходиться упрощенным графиком спекания, при этом изменения между несколькими ступенями можно делать вручную по таймеру. Оборудование для таких работ тоже может быть довольно простым. При этом (небольшие линейные размеры) возникающие внутренние напряжения не достигают разрушительных величин. С увеличением размеров заготовки повышаются и требования к изменениям и выдерживанию (подобранным экспериментально) времени и температуры. Процесс может длиться 18…20 часов. Ручное управление таким процессом затруднено, требуется программируемый термоконтроллер.
Здесь, применен программируемый термоконтроллер от паяльной станции для микросхем в BGA (выводы-контактные площадки на дне микросхемы) корпусах. Конструкция корпуса не позволяет монтировать такую микросхему паяльником, ее прогревают насквозь. При этом очевидны также высокие требования к точности поддержания термопрофиля и возможность регулировать скорости нарастания и спада температур. Это роднит обе задачи, практика также показала полную пригодность такого контроллера для спекания стекол. Контроллер китайского производства прекрасно работает и много дешевле специализированных приборов.
Что было использовано для работы.
Набор инструментов для некрупной слесарной работы, набор инструментов для электромонтажа.
Материалы – кроме радиоэлементов понадобилась листовая сталь для корпуса прибора, кусочек оргстекла для лицевой панели, крепеж, мелочи, ЛКМ.
К делу.
На одну из боковых сторон (правую, под рабочую руку) верхней части печи (откидывающейся крышки) выведены все электрические выводы – 6 выводов от 3 групп нагревателей (3 фазы), выводы термопары. Заранее, до монтажа огнеупорной футеровки печи в раму с этой стороны вварены ряд винтов М5 для крепления блока управления.
Между металлической платой-основанием БУ и рамой печи оставил воздушный зазор для вентиляции. 12…15 мм. Для этого под плату, на каждый винт накрутил по нескольку гаек с шайбами.
Первым делом вырезал пластину-основание для монтажа элементов блока управления (далее БУ). Листовая сталь 1.5 мм, болгарка. Просверлил и волшебным надфилем подогнал отверстия так, чтобы плата точно садилась на торчащий крепеж, керамические изоляторы легко проходили через соответствующие отверстия.
Подобрал по месту удобное расположение трех модулей-электронных ключей, просверлил отверстия для их крепления, вырезал детали для передней и задней стенок БУ. На передней стенке блока вырезал проемы для установки элементов управления и индикации.
В местах предполагаемой прокладки жгутов проводов просверлил отверстия для их крепления.
Монтаж передней и задней стенок с треугольниками-подкосами сделал пайкой.
Использовал обычный ПОС-60 и кислотный витражный флюс, но по стали хорошо работают и «паяльная кислота» (хлористый цинк) и кислота ортофосфорная. Железки массивные, кроме мощного паяльника лучше применить и дополнительный подогрев. Здесь применена лабораторная электрическая плитка. Вместе с паяльником 150 Вт они прекрасно справились с задачей. Подогрев газовой горелкой или строительным феном менее удобен и может привести к короблению тонкого металла. После пайки не откладывая, следует отмыть остатки флюса. Теплой водой со щеткой, а лучше слабым раствором соды.
Индикация целостности нагревателей (трансформаторы тока) собрана на миниатюрных неоновых лампочках.
Расценил эту информацию как справочную и вспомогательную и чтобы не уподоблять БУ новогодней елке, индикаторы сделал не слишком яркими, малого диаметра и около края лицевой панели. Яркость подобрал токоограничивающими сопротивлениями, «точечности» добился, выпустив наружу блока только маленькие стеклянные шарики на конце, торце баллона лампочек. Получилось чудо как хорошо, индикацию хорошо видно, но глаза не режет. Для установки лампочки впаял в простую печатную платку, она крепится к панели двумя отрезками толстого медного провода. Пайкой. Снаружи индикаторы прикрыты слоем оргстекла.
Трехфазный «автомат» на 10 А установлен на отрезке DIN рейки припаянном к основанию. По краю квадратика «раскоса» насверлил отверстий для крепления проводов, жгутов.
Подготовленное основание с передней-задней панелью зачистил-обезжирил-покрасил. Поработал наждачной бумагой, протер тряпочкой смоченной бензином, покрасил грунтом-эмалью по ржавчине в два слоя.
После полного высыхания основания установил (впаял) платку с неоновыми лампочками, привинтил модули-симисторные ключи.
Из пластинки оргстекла выпилил прозрачную накладку для передней панели, вычертил и распечатал пояснительные надписи для нее. Прозрачная панель не имеет собственного крепления и удерживается крепежом установочных элементов – кнопок и термоконтроллера.
Панель в сборе установил на печь. Гайки-шайбы стопорные шайбы. Выступающие части винтов спилил тонким абразивным диском УШМ.
Электромонтаж.
Вид на монтаж готового блока.
Проволочные выводы групп нагревателей соединены с нетонким медным проводом через металлическую деталь – элемент мощной винтовой клеммы. Печь управляется программируемым контроллером Altec-410 (поз.1); для сопряжения с симисторными ключами применен промежуточный модуль (поз.2) жесткие проволочные выводы которого зажаты в винтовых клеммах контроллера. Управляющий сигнал поступает на три симисторных модуля (поз.3); целостность цепей (нагревателей) контролируется трансформаторами тока (поз.4) с индикаторами на передней панели (поз.5). Для пуска и остановки программы, к контроллеру подключены внешние кнопки (поз.6) кнопка «пуск» должна при работе удерживаться в замкнутом состоянии. Трехфазное напряжение подается через автоматические выключатели (поз.7).
Кабель питания – пятипроводный («ноль», 3 фазы, заземление) и составлен из двух мягких проводов в двойной изоляции (2-х и 3-х жильный), соответствующего сечения.
Печь стоит отдельно, розетка питания расположена на потолке.
После опробования БУ в работе, из оцинкованной стали 0,45 мм гнутьем был изготовлен П-образный кожух. Верхняя передняя его сторона несколько удлинена и образует небольшой козырек над передней панелью блока. Это уменьшает скапливание пыли и мусора на выступающих частях, уменьшает боковую засветку. Для циркуляции воздуха внутри блока на верхней и нижней стенках кожуха размечены и просверлены поля отверстий в соответствии с расположением радиаторов ключей. Крепится кожух четырьмя саморезами.
Блок управления на крышке открытой печи для фьюзинга.
Babay Mazay, апрель, 2020 г.
Несколько новых витражей из Старого замка, Гродно
На религиозную тематику в Королевской часовне в отстроенной (отреставрированной) части замка
Этот из другого зала, забыл уже где именно установлен, но по стилю подходит :)
Печь для фьюзинга своими руками
Готовая печь без блока управления.
Фьюзинг - сплавление цветных стекол в печи - одна из самых интересных областей при работе с декоративным стеклом. Занятие относительно новое, получило развитие и распространение с разработкой цветных стекол с одинаковым КТР (коэффициентом температурного расширения). Главное препятствие для занятий такого рода творчеством – дорогая печь, особенно, если речь идет о сколь ни будь существенных размерах. Здесь описана самодельная печь для фьюзинга с рабочей камерой 300х400 мм и полезной высотой 120 мм. Это позволит кроме спекания плоских заготовок, еще и формовать (моллировать) стекло на невысоких моделях, отжигать довольно крупные стекляшки, например, выполненные стеклодувным способом. Печь проста, не содержит дорогих и дефицитных материалов, потребляет немного электричества. Общая мощность печи 1.5 кВт, ее можно включать, в том числе и в квартирную, гаражную сеть. Футеровка печи выполнена на основе рулонных огнеупорных материалов. В числе прочего, это дало и невысокую массу печи – ее без труда могут переносить два человека. Разъединив печь (верх-низ), она помещается в легковой автомобиль для перевозки. Это дает возможность использовать печь на выездных семинарах и мастер-классах. В стационарных условиях печь установлена на специальном столике, ее проволочные нагреватели объединены в три группы и подключены к разным фазам трехфазной сети.
Столик. Рама печи. Сварены из стандартной квадратной трубы 20х20х1 мм.
Первым делом сварил столик, на нем, как на шаблоне собрал еще четыре одинаковых прямоугольника. Это были основания (верх-низ) для двух частей печи.
Получив основания, собрал их с вертикальными стойками, на дне и крыше печи установил по две дополнительные перекладины, отрезал и установил две коротких стойки и длинную горизонтальную ручку для откидывания крышки печи с нагревателями и контроллером.
Из нетолстого стального листа нарезал и вварил небольшие косынки. Тщательно проварил все швы, сбил шлак, зачистил неровности.
Металлическое ограждение каркаса печи выполнено из мелкоячеистой стальной оцинкованной сварной сетки. Сетка крепится изнутри каркаса. К ней и трубам каркаса прикрепляется мягкая футеровка.
Куски сетки по размеру стенок вырезал и подгонял. Крепил сетку короткими саморезами с большой плоской шляпкой («для плоских листов»).
Предварительно для саморезов сверлил отверстия. В некоторых местах удобным оказалось применение больших «кузовных» шайб (М6) подложенных под саморез. Один из краев шайбы предварительно отгибал плоскогубцами.
Соседние сеточные стенки несколько смещены друг относительно друга, при этом их вертикальные прОволочины проходят друг сквозь друга.
Спроектировал петли крышки печи. Их несколько необычная форма нужна для более вертикального откидывания крышки в начальный момент. Это не позволяет приминаться и истираться краям огнеупорной футеровки, позволяет более полно задействовать внутренний объем рабочей камеры.
Вычерченные в Автокаде детали петель распечатаны в масштабе 1:1 и перенесены на стальной лист, вырезаны.
Дополнительные треугольные детали – подкладки для верхних частей петель. Для меньшего износа тонкого металла под нагрузкой, отверстия для осей усилил накладками.
Установил на живую нитку нижние части петель, прокладки. Поверх прокладок прихватил верхние части петель. Предварительно верхние части скреплены шарнирами (короткие болтики) с нижними.
После опробования, детали тщательно проварены, швы зачищены.
Стопор для открытой крышки печи выполнил из нетонкой стальной полосы и двух упоров. Упоры сделал из ввареных в раму обрезков болтиков. Фигурный паз сверху стопора выпилил ручной ножовкой по металлу, просверлив в конце пропила отверстие.
Вариант повышающий удобство эксплуатации печи – газовый лифт (два). Его (их) усилие, длину и расположение придется подобрать по месту.
Готовый металлический каркас печи и столик покрасил. Столик с деревянными полками - остатками эмалей ПФ-115 нескольких цветов (что удалось наскрести), каркас печи – черной термостойкой эмалью КО. Железки предварительно зачистил и обезжирил тряпочкой смоченной бензином. Эмали немного разбавлял нужными растворителями до удовлетворительной текучести (меньше подтеков) и покрывал в три слоя с полным высыханием предыдущего. Оцинкованные детали (сетку) не красил.
Нагреватели печи проволочные в кварцевых трубках. Кварцевые трубки позволяют удобно крепить нагреватели к металлическому каркасу печи (изоляторы), не позволяют осыпаться окалине на расплавленную заготовку. Проволочные нагреватели применил готовые – запасные спирали для электроплиток. Три группы по четыре нагревателя позволяют вывести наружу выводы групп только с одной боковой стороны, внутрь корпуса контроллера. Внутренние промежуточные соединения из относительно тонкой проволоки сделал сваркой, подобно изготовлению термопар.
Мои кварцевые трубки уже были нарезаны в размер. При необходимости длинные заготовки режутся механизировано, алмазным инструментом, например, бормашиной со специальными насадками-дисками, или обычным приемом, принятым в стеклодувном деле. Внутренний диаметр моих трубок – 11…12 мм. Стандартные плиточные спирали мощностью 1.5 кВт выровнял и перемотал на диаметр близкий к 11 мм, кроме того слегка укоротил до мощности 2 кВт (последовательное соединение – 500 Вт в секции). Они лучше помещались в трубках, витки слегка растянуты для предотвращения межвитковых замыканий, остались длинные выводы.
Намотку спиралей другого диаметра делал на подходящем железном шкворне снабженном удобной ручной. Спираль навивал между двух сжатых в тисках дощечках из мягкой древесины, подобно навивке пружин.
Сваривал внутренние выводы нагревателей инвертором настроенным на малый ток ~10А, флюс – кашица из буры с борной кислотой. Лучше всего у меня получались аккуратные оплавленные шарики, если хорошо скрученными проводами чиркнуть подобно спичке о кусочек листовой нержавейки. Полярность обратная. Угольный (графитовый) электрод или порошок графита смешанный с бурой давал худшие результаты.
Наружные выводы нагревателей (под винт) приваривал из такой же проволоки сложенной вдвое – сопротивление этого участка (вывода) будет меньше, греться он будет незначительно, соединение (снаружи, зажатое между шайб) не будет слишком сильно окисляться и проработает дольше. Приварить более толстую проволоку или проволоку медную, менее удобно – сварочное соединение получается хуже, чем, если сваривать три одинаковых проволоки.
Футеровка печи выполнена из мягкого рулонного материала – «керамического одеяла» Сerablanket толщиной 25 мм. Толщина футеровки 100 мм. Одеяло легко режется строительным ножом с новым острым лезвием, работать следует в респираторе – вредная пыль.
Прямоугольные куски отрезал под линейку, с небольшим запасом. На место они становились враспор.
Верхняя часть печи, ее крышка имеет чашеобразную конструкцию, нижняя часть печи заполнена огнеупором полностью, всклень. Порядок укладки был такой – два слоя по периметру крышки (по боковым стенкам), два слоя дна, еще два слоя по боковым сторонам, еще два слоя дна.
Большое число слоев позволило сформовать на углах этакие замки, аналогичным образом уложено и дно верхней части печи.
Нижняя часть печи заполнялась прямоугольниками одеяла без затей, слоями.
На верх (дно рабочей камеры печи - под) положил имеющуюся огнеупорную волокнистую плиту (более твердую), но можно обойтись и одним одеялом.
Монтаж нагревателей в крышке печи. Кварцевые трубки со спиралями привязывал нетолстой нихромовой проволокой (ø0,6 мм) к внешнему металлическому каркасу печи. Сквозь керамическое одеяло. Для работы сделал из 2.5 мм латунной проволоки длинное шило с зубом на конце, подобное «крючку» для прошивки обуви. Зуб выпилил ювелирным лобзиком.
Каждая трубка закреплялась проволокой в двух местах. Шило легко прокалывает мягкую футеровку, при некотором навыке можно довольно точно попасть и в нужную точку с обратной стороны.
Наружное крепление нихромой проволокой нагревателей в кварцевых трубках.
Трубки с нагревателями слегка утапливал в одеяле. Кроме механического крепления нагревателей, шилом продергивал и выводы спиралей наружу (на одну из боковых стенок печи, где будет расположена коробка контроллера). Проволочные ячейки сетки вокруг выводов удалены (выкушены мощными кусачками).
Керамические пуговицы для крепления оставшихся без нагревателей боковых сторон футеровки. Существуют специальные, здесь применил имеющиеся керамические прокладки для транзисторов (при установке их на радиаторы) в больших металлических корпусах. Они применялись в старой специальной и промышленной электронике. Промыл растворителем от остатков теплопроводной пасты и уретанового лака, распределил немногое имеющееся. Хватило как раз.
Керамические пуговицы препятствуют прорыванию мягкого огнеупора проволокой крепления.
Наружные выводы нагревателей заделал в подобранные керамические бусы от старой нагревательной техники.
Получилось по несколько конусообразных, вставляющихся друг в друга и по термопарному «биноклю». Две проволочины продевались через отдельные отверстия и скручивались снаружи, бусы несколько утапливались в мягкую футеровку. Здесь же, аналогичным образом заделывалась и термопара (К-типа, хромель-алюмелевая).
Блок управления является неотъемной частью печи смонтированной на боковой стенке верхней ее части. Все выводы (нагревателей, термопары) выходят внутрь блока управления (будет описан отдельно).
Прогон печи, лучше назвать прожогом – первоначальные несколько включений лучше делать на улице или под очень хорошей вытяжкой. Выжигаются некие необязательные частицы огнеупорного одеяла, об этом, собственно, есть предупреждающая надпись и на упаковочной коробке. Прожог делал на улице, пропустив через приоткрытую дверь трехфазный кабель. При рабочей температуре до 750 °С (max четверть часа за цикл обработки), держал печь 6 часов при 800 °С. При этом выжглась основная часть, первые 5…7 циклов внутри (помещения) немного попахивало, приходилось приоткрывать дверь. В принципе, нагревательные печи следует оснащать индивидуальной вытяжкой (зонтом).
Внешняя отделка печи ограничилась обшивкой верхней части (пыль, мусор). Обшил оцинкованной кровельной сталью 0,45 мм, закрепил вытяжными заклепками.
Babay Mazay, апрель, 2020 г.
Чрезвычайно простая и дешевая мини-печь для сплавления цветных стекол (фьюзинга)
Фото 1.
Фьюзинг, (англ. fusing от fuse — спекание, плавка) относительно новомодное рукоделие и в том виде как есть сейчас родилось в 1990 г. Видимо, изготовление «спекаемого» витража стало возможным с появлением цветных стекол с равным КТР (коэффициентом теплового расширения). Выполняется так – на стекло-основу выкладывается рисунок из цветных кусочков стекла, причем края их, в большинстве случаев, не требуют точной подгонки и обработки, достаточно стеклореза и специальных кусачек. Собранную заготовку помещают в специальную печь и нагревают до температуры начала расплавления стекла.
Полученный витраж выглядит очень своеобразно – плавные округлые края, каждый элемент напоминает этакий растаявший леденец. При наличии толики художественных способностей получаем весьма интересные вещицы. Более того, здесь можно применить целый арсенал приемов - задействовать металлическую фольгу, опилки, проволоку, крошки и пудру из стекла, трафареты для них, приемы перегородчатой эмали, применять обжиговые краски по стеклу и керамике, химикаты дающие пузырьки внутри стекла. Печь для фьюзинга позволяет также проводить формовку листового стекла – моллирование. Готовые вещицы можно соединять «низкотемпературными» методами, тот же Тиффани, в большие витражи. Словом – бездна возможностей для творчества.
Цветное стекло с одинаковым КТР, как и многие материалы для фьюзинга стоят дорого, однако же, самой затратной статьей в освоении этой техники является конечно печь. Печь для сплавления стекол довольно необычна, форма ее диктуется технологией спекания – плоский под-стол на который удобно класть стеклянный лист-заготовку, откидная крышка с внутренними нагревателями. В целом, напоминает чемодан, на некоторых даже застежки есть.
Фото 2. Классическая печь-чемодан для фьюзинга, небольшого объема. Чужое из сети.
Муфельные печи – с нагревателем поверх камеры-муфеля, для фьюзинга не используются – после нагрева стекла до температуры плавления изделие следует довольно быстро охладить до температуры отжига, при этом, печи частенько приоткрывают. Быстрый сброс температуры в муфеле затруднен – слишком велика тепловая инерция, да и закладывать заготовки в камеру неудобно.
Печи для фьюзинга существуют очень разных размеров и соответственно мощностей. С нагревателями небольшой печки вполне может справиться и домашняя проводка.
Спекание стекол «за не дорого».
Попробовать себя в этом интересном деле можно и не тратя больших сумм – для начала, существует оригинальный вариант с АлиЭкспресса – специальные тигли для микроволновки. Представляет собой огнеупорный тигель с графитовой обмазкой изнутри. Обмазка раскаляется в СВЧ волнах и греет излучением стекло. Достоинство одно, но изрядное – стоимость. На момент написания тигель стоил 2-4 тыс.руб. в зависимости от размера.
Фото 3. Тигель для микроволновки. Чужое из сети.
Недостатков у такого простого варианта, как водится, масса. Контролировать температуру можно только визуально, «на глазок», контролируемый отжиг для снятия внутренних напряжений невозможен. Малый размер – только для бижутерии, невозможность использования металлов. Как правило, подобрав опытным путём режим спекания и израсходовав при этом прилагающиеся в комплекте осколки стекла, занятие и тигель забрасывают.
Маргариту оттащил Коровьев. – Я ванну пристроил, – стуча зубами, кричал окровавленный Могарыч и в ужасе понес какую-то околесицу, – одна побелка... купорос...
Булгаков А.М. – Мастер и Маргарита.
Специализированная электрическая печь, конечно, значительно более совершенна, однако, самая маленькая – 200х200 мм, стоит 35 тыс. руб. Понятное дело – одни огнеупоры, контроллер с заданием термопрофиля, кварцевые и керамические трубки для нагревателей, сборка опять-же… Обладая мастерской или гаражом, толикой слесарных навыков и опытом работы с электричеством, вполне можно собрать такую печь самостоятельно, потратив на материалы меньше половины стоимости, но что делать безлошадным-безгаражным жителям «бетонных джунглей»?
Идея.
Идея чрезвычайно простой и недорогой печи для фьюзинга «промежуточных» характеристик, принадлежит тов. «Илья МГУ», с металлического форума. Печь небольшого размера, но уже можно выпекать стекляшки куда более серьезные, нежели кольца-брошки-подвески в микроволновке. Можно использовать проволоку, фольгу и весь арсенал фьюзинговых приемов. Электрический нагреватель сопротивления в крышке, термопара с простым температурным контроллером. Невысокая, даже для квартиры мощность, возможность изготовления на кухне из широко распространенных недорогих деталей и элементов. Конструкция не содержит специализированных высокотемпературных огнеупоров.
Фото 4. Авторская конструкция мини-печи для фьюзинга. Чужое фото из сети.
В качестве верхней крышки печи чемодана, используется деталь от электрической плиты со стеклокерамической поверхностью – конфорка. Она имеет металлический кожух футерованный волокнистым огнеупором, в который заформованы специальные выступы ленты-нагревателя. Конфорка дополняется ручкой и термопарой подключенной к простому контроллеру. В качестве основания, применена плоская жестяная банка залитая гипсом.
Собственный вариант простой печи из конфорки.
Мне досталось две б/у конфорки внутренним рабочим диаметром 140 мм, с механическим термостатом в металлическом (существуют варианты с кварцевой трубочкой) чехле.
Фото 5. Заготовка-конфорка. Исходный вид.
Что было использовано при работе.
Инструменты, приборы, оборудование.
Набор обычного некрупного слесарного инструмента, ювелирный лобзик с принадлежностями, небольшая УШМ, шуруповерт или электродрель. Набор электромонтажного инструмента, паяльник 40 Вт для электромонтажа, покрупнее – 60…80 Вт – для конструктивной пайки. Разметочный инструмент. Пригодился инструмент для установки вытяжных заклепок, строительный фен.
Материалы.
Кроме самих конфорок, понадобился листовой асбест, пенобетонный кирпич, провода разные, термопара, термотрубки, нейлоновые хомуты. Использовался готовый самодельный блок управления для муфельной печи (или контроллер+твердотельное реле+радиатор+корпус). Гасящий резистор подходящей мощности (масляный обогреватель). Немного оцинкованной стали, крепеж.
К делу.
Контакты термостата конфорки были принудительно замкнуты и пропаяны, к выходным клеммам припоем олово-медь, припаяны провода в силиконовой изоляции. Рядом с термостатом, просверлено отверстие и во внутреннюю полость, введена термопара хромель-алюмель (тип К), от мультиметра. К щупу штатного термостата термопару прикрепил несколькими витками нихромовой проволоки.
Фото 6. Установка термопары, замыкание пайкой табельных нормально разомкнутых контактов конфорки.
Жестяной кожух – на поверку, оказался самым сложным элементом моей печи. Спаян он из «кровельной» оцинкованной стали 0,5 мм, припоем олово-медь (температура плавления выше чем у свинцовых припоев) . Флюс – паяльная кислота (хлористый цинк), паяльник 60 Вт. Сложные детали выпилены ювелирным лобзиком, прямые резы – слесарными ножницами по металлу. Кривые линии размечались так – заготовку железки приставлял в нужное место, и циркулем, с иголкой в центре конфорки, вычерчивал нужного радиуса дугу.
Фото 7. Выкраивание криволинейных деталей кожуха.
Фото 8. Сборка кожуха пайкой.
Паял изнутри, главным образом для эстетики. Напротив «ножевых» клемм штатного конфорочного термостата, с припаянными к ним проводами, на кожухе сделал вентиляционные отверстия (сверху и снизу), чтобы те охлаждались током воздуха, и припой не расплавился.
Фото 9. Один из держателей ручки.
За край кожуха, решил зацепить и один из кронштейнов для ручки, этим же крепежом пришпилил держалку для проводов. Жестяные железки скреплял алюминиевыми вытяжными заклепками.
Фото 10. Детали переднего держателя ручки.
Передний кронштейн для ручки крепился на штатный кожух и состоит из двух жестяных деталей. К кожуху крепится короткими саморезами, соединение между собой – заклепками.
Внешняя часть.
Нагреватель конфорки, мощностью 1200 Вт для запекания стёкол слишком мощный – темп нагрева для столь малого объема велик, стекло не успевает равномерно прогреваться, заготовка растрескивается. Для устранения недостатка мощность нагревателя пришлось понизить – включить последовательно с ним мощное сопротивление – масляный обогреватель на половине мощности. При этом на нагревателе конфорки падение напряжения составляет ровно половину сетевого – 110 вольт.
Фото 11. Импровизированный внешний мощный резистор делителя напряжения.
Контроллер для управления печью – простой, «однотемпературный» с самодельным «твердотельным реле» - мощным тиристорным ключом. На его задней стенке смонтирована розетка для подключения последовательной с печью нагрузки и винтовой клеммник для нагревателя печи. Термопара подключается непосредственно к контроллеру.
Крышка печи стоит на огнеупорной основе – асбестовый лист, под которым половинка кирпича из пенобетона. Рядом, стоит держать такую же огнестойкую подкладку – на нее, при необходимости, можно поставить горячую верхушечку «открытой» печи.
Спекание.
При спекании стекол нужно выдержать две главных температуры – начала плавления стекла (710…800°С в зависимости от сорта стекла) и температуру отжига (500…600°С зависит от сорта и размеров заготовки). Первичный нагрев происходит максимально (в разумных, конечно, пределах) плавно, после, температура быстро сбрасывается до «отжиговой».
Обычно, процессом руководит программируемый контроллер «с термопрофилем». Здесь, применен простой контроллер с поддержанием одной температуры, а переключают их вручную - полуавтомат. По достижении 800 °С (~30 мин.), крышка печи приоткрывается, на контроллере устанавливается 500 °С и изделие отжигается 1 час. После, нагреватели печи отключаются и изделие остывает вместе с печью до комнатной температуры (~1 час). Небольшие размеры стекляшек, позволяют не опасаться мелких неточностей процесса.
Фото 12. Первый образец нагрет до ~750 град. Цельсия.
Фото 13. Первый образец после остывания.
Ну что же, первый опыт вполне удачен – стекла сплавились, но не в ровную поверхность, образец не растрескался – температурный профиль для этого сорта стекла следует признать удачным. Попробуем, что ни будь более осмысленное.
Фото 14. Пара хрюшек перед спеканием. Белка и Стрелка.
Фото 15. Готовые остывшие хрюшки.
Два зверя, хм, вполне в духе дня, как олимпийские мишки, в свое время… Здесь, в порядке эксперимента, вплавлено два сорта бисера, медная проволочка, стекла приплавлены не только «внахлест» но и практически «встык». Бисер (стекло с отличающимся КТР) и медная проволока (тем более) должны быть очень небольшого размера (диаметра, сечения), относительно основного стекла и тогда возникшие напряжения не разрушат изделие.
Babay Mazay, декабрь, 2018 г.
Оживший ветер
Иногда вдохновение приходит откуда не ждет художник, вот так гуляя по ветряным проспектам старой Москвы мне пришла странная, но интересная идея...
Оживить ветер в образе мифического единорога с помощью витражной росписи по стеклу и акварели
Необузданный/витражная роспись,акварель/40х30см/2023г.
Что вы думаете об онлайн-курсах? Поделитесь мнением!
Онлайн-курсов становится все больше, и нам интересно собрать статистику, чтобы лучше понимать запросы читателей Пикабу.
Пожалуйста, поделитесь своим мнением!