Хрупкая внешне красавица из Сургута Надежда Калинина точно не из робкого десятка. Став первой в Югре девушкой-стеклодувом, она с треском сломала все стереотипы, успешно реализовавшись в сложном древнем ремесле. Расскажем, как Надежда вот уже почти 15 лет создает уникальные изделия из битых бутылок, проводит мастер-классы и даже открыла завод по переработке стеклотары.
Надежда Калинина, жительница Сургута, – одна из немногих женщин-стеклодувов в нашей стране. Почти 15 лет она создает неповторимые произведения искусства из старых стеклянных бутылок – кованые изделия, люстры, тарелки, сувениры, украшения и многое другое.
Уникальным опытом мастерица готова делиться со всеми желающими освоить необычное ремесло. В своей студии «Ажур Стиль» девушка каждую неделю проводит шоу-экскурсии, где посетители могут своими глазами увидеть, как разогретое до 1200°C стекло превращается в художественное изделие.
Недавно Надежда решилась на открытие собственного мини-завода по переработке стеклотары. Теперь из битых бутылок команда Калининой может изготавливать еще и витражи. Эти неповторимые изделия уже украшают ряд храмов и церквей по всей Югре и за ее пределами. А своей особой профессиональной гордостью Надежда считает витражные окна для Женского монастыря иконы Божией Матери «Умиление» и Свято-Троицкого кафедрального собора, освященного самим Патриархом.
Помимо витражных стекол сургутянка делает украшения и детали интерьера на заказ. Но сама девушка считает, что, несмотря на свой успех, находится в самом начале пути – сейчас ее команде не хватает пространства и средств для закупки более солидного оборудования. По этой причине многое приходится делать вручную: например, мыть, сушить и бить бутылки. Всего за одну смену работники мастерской в среднем бьют до 10 000 бутылок!
Но талантливая мастерица не унывает. Ведь сегодня ее мастерская «Ажур Стиль» является активным участником городских и окружных выставок и ярмарок. А творчество девушки-стеклодува из Сургута вдохновляет все больше людей и набирает популярность за пределами родного округа.
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 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
Простой, дешёвый, удобный в применении, нетоксичный клей-замазка стойкий при нагреве ~ до 500 град. Цельсия. Прочность клея вполне удовлетворительна, например, для заделки металлической части не испытывающего высоких механических нагрузок мелкого инструмента в ручки. Состав традиционно применяется в стеклодувных мастерских для изготовления греющегося инструмента, технологического склеивания стекла с металлом, деревом, графитом, керамикой. Кроме того, молотое стекло – стеклянная пыль, у стеклодувов материал побочный, подножный -собирающийся в станке с алмазным инструментом для резки заготовок-труб крупного диаметра. Здесь, этот материал суть – мусор, удается с пользой задействовать.
Такой или подобный рецепт можно попробовать применить для ремонта или при устройстве относительно низкотемпературных нагревателей, отопительных или иных (технологических) печей, котлов и пр. подобного.
Имея в своей домашней витражной мастерской самодельный станок для шлифовки торцов стекла (главным образом для техники Тиффани) мы также сталкиваемся со стеклянным шламом. Он накапливается в корытце с водой, под рабочим столиком, куда стекает омываемая алмазный инструмент вода (Фото 2) – это охлаждение и предотвращение пылеобразования.
Фото 2. Шлифовальная машина в работе. Нарочито закрепленный кусочек губки обтирает алмазную головку не давая воде разбрызгиваться.
Стеклянный шлам собираю и высушиваю набивая им банки с герметичной крышкой.
Мы мел руин, щепа сухих древес, морской песок и след в песке,
утиль музеев и настенный мох пещер.
Мы алебастр, и тальк. И та мука, что лик паяца белит.
И опилки закулисных стойл.
А также прочий арсенал сыпучей всячины,
без коей шапито не шапито.
М. К. Щербаков - Once In Our Lives
Добыча стеклянной пыли, выглядит так. После каждых крупных витражных работ станкам прописывается ТО – внешний осмотр, очистка, смена изношенных тряпочек, губочек (Фото 2) и пр. подобное. Дав несколько дней отстояться, из корытца основной шлифовальной машины шлангом сливаю воду (Фото 3) почти до дна стараясь не трогать осадок.
Фото 3. Слив воды из шлифовальной машины. Заливка выполняется аналогично из сосуда выше. В углу рабочего столика для шланга специальное отверстие.
Фото 4. Остатки стеклянного шлама в корыте шлифовальной машины.
Корыто с остатками воды уже можно извлечь из шлифмашины. Аккуратно сливаю остатки воды и резиновым шпателем выгребаю слой шлама. Если дать ему отстояться неделю-две – летом нам в деревне не до витражей, то слой уплотняется до консистенции холодного сливочного масла. Корыто отмываю от остатков, собираю и заправляю машину водой, мокрый стеклянный шлам выгружаю в плоскую посудину и ставлю в теплое место на печи. Через несколько дней сухую стеклянную пыль можно собирать и паковать. Высыхает она в виде непрочной корочки без труда отстающей от гладкой поверхности (Фото 5, 6).
Фото 5. Небольшая порция сухой стеклянной пыли после сушки шлама из шлифмашины.
Фото 6. Сухой слой стеклянной пыли легко разрушается деревянной палочкой или даже пальцами.
Фото 7. Готовую сухую стеклянную пыль собираю в банки с герметичной крышкой.
Собственно, рецепт клея-замазки.
Собранную и высушенную стеклянную пыль (Фото 7), перед использованием прокаливают в печи при 150 град. Цельсия несколько часов. После сушки материал растирают в фарфоровой ступке и просеивают на мелком сите. Смешав его с жидким стеклом (раствор силиката натрия в воде, силикатный клей) получают прочную термостойкую – около 500 град. Цельсия, замазку. Склеенные предметы сушат несколько часов при температуре ~300 град. Цельсия.
Здесь, попытка несколько упростить процесс опустив прокаливание и сушку.
К делу.
В порядке эксперимента, попробуем самый ленивый способ приготовления замазки - без прокаливания материалов и печной сушки готового и оценим прочность склейки. Основным применением замазки в своей мастерской на данный момент вижу вклеивание в деревянные ручки некрупного инструмента. Греющегося и не очень и замены в этом качестве эпоксидной смолы. Для эксперимента подобрал деревяшку с уже готовым отверстием – кусок нетонкой – 15 мм фанеры (Фото 8), металлический хвостовик инструмента будет изображать обрезок 3-мм винта без головки.
Фото 8. Деревянное глубокое отверстие имитирующее таковое в инструментальной ручке.
Приготовим наш клеящий состав – разотрем комочки и просеем через максимально мелкоячеистое сито стеклянную пыль. У меня нашлось старое некрупное кухонное сито с высокими бортиками, о них удобно растирать непрочные комочки без всяких специальных ступок (Фото 9). Отсеиваем мусор некогда попавший в корыто станка – обрывки губки, остатки насекомых-утопленников приползших на водопой, более крупные осколки стекла и прочее подобное.
Фото 9. Просеивание сухого порошкового стекла.
Фото 10. Применяемое в экзерсисах жидкое стекло. Производство ООО «ХимТоргПроект» г. Санкт-Петербург. О концентрации раствора ни полсловечка, но если мне не изменяет память, должно быть сильно погуще.
Приготовление клея-замазки особенностей не имеет. Количество жидкого стекла - минимально допустимое для удобной работы, здесь это была густота прохладной сгущенки – течёт, но медленно и неохотно. В качестве одноразовых микро-кювет обычно использую ячейки от коробочных конфет с донцем поровнее и потолще, отрезая их ножницами по одной; одноразовый же шпатель – обрезок нетонкой капроновой стяжки для проводов и шлангов (Фото 11).
Фото 11. Смешивание компонентов клея.
Отверстие на одной из сторон фанерки залепил скотчем, заполнил приготовленным клеем и влепил в него железку с резьбой. Сушил двое суток в хорошо теплом месте печи, а это около 50 град. Цельсия. Высохшую сборку попробовал разломать – выдернуть винт плоскогубцами, сначала осторожненько, потом сильнее и сильнее. В итоге сорвал с хороших плоскогубцев пластиковые ручки, склейка осталась нерушимой (Фото 12).
Фото 12. Вклеенный в дерево обрезок винта.
Фото 13. Железку с резьбой, несколько раскачав из стороны в сторону, зато удалось выкрутить по импровизированной резьбе.
Прочность высохшего клея подобного упрощенного приготовления сочтена удовлетворительной для практического применения. Кроме того, незастывший клей без труда и без следа оттирается сухой тряпочкой или бумажной салфеткой с гладких поверхностей, лакированной древесины. Тонкий слой высохшего клея также можно бесследно удалить с гладких мест. Рискну предположить, что лучше всего клей работает в более-менее толстом слое – 1…3 мм, больше – можно опасаться усадки и трещин. Несколько фото практического применения такого клея-замазки на фото 1, 14.
Фото 14. Практическая железка вклеенная в деревянную ручку.
Фото 1. Работа на стеклодувной горелке с отражателем пламени.
Продолжаем снаряжать рабочее место стеклодува в домашней мастерской. На этот раз речь пойдет об огневом оснащении – несложное приспособление для большой настольной горелки позволит более полно использовать ее факел и несколько увеличить температуру разогреваемой заготовки и скорость нагрева, а перебирать пальцами для вращения стеклянной трубки теперь можно допустить пореже. Отражатель представляет собой небольшой кружок асбеста укрепленный на удобной подставке. Установив его за нагреваемой в пламени заготовкой мы возвращаем часть улетающего тепла на стекло, что равноценно использованию второй горелки напротив, хотя и менее мощной.
Интересно, что подобный нагрев встречным пламенем применялся исторически и как основной. Тип такой горелки именовался «американской». Привычная же однопламенная настольная горелка – «пушка» - «немецкой». Специальные ручные горелки со встречным пламенем очень часто применялись для быстрого и равномерного разогрева участка штенгеля – нетолстой трубочки соединяющей электровакуумный прибор с откачным постом - отпайки лампы и нередко при станочной обработке стекла.
Рис. 2 Нагрев заготовки на горелке со встречным пламенем. Д. Стронг. «Техника физического эксперимента». Лениздат 1948 г.
Бешагин С. П. «Огневое оснащение электровакуумного производства». Москва, «Энергия». 1967 г.
Классическая литература по стеклодувному делу рекомендует отражатель - плоский кружок из асбестового картона закрепленный на проволочной рамке. Здесь, мы попробуем изготовить отражатель вогнутой куполообразной формы, чтобы при работе и несколько концентрировать разлетающееся тепло на более-менее компактном участке. Для этого применим другой способ изготовления – мокрая формовка асбеста, тем более, что этот дешевый огнеупор очень удобен и применяется в стеклодувном деле часто – пробки, держатели, проставки, разного рода специальные колпачки для замедления охлаждения и прочая оснастка для контакта с разогретым стеклом. Опять же, заготовками могут быть самые непрезентабельные обрезки асбеста, буквально мусор.
К делу.
Обычно в литературе предлагается конструкция на квадратной дощечке-подставке и судя по винту-стопору, с регулированием по высоте (Рис. 4). Располагая самодельным токарным станком по дереву не сделать подставку точёной – грех. Проволочную рамку в деревянной ножке мы замуруем, а регулировку высоты будем делать подкладывая под всю конструкцию отрезки дощечек.
Рис. 4 Отражатель пламени. Голь М. М. «Руководство по основам стеклодувного дела». Изд. «Химия», 1974 г.
Фото 5. Соберем деревянную подставку отражателя из двух частей – подошвы и стойки. Заготовки для них подобрать проще. На фото – заготовка подошвы, кусок сухой нетонкой березовой доски со слегка скругленными на торцевой пиле краями.
Для установки в станок применим самодельную мини-планшайбу с привинченной технологической деревяшкой. Перед опиливанием квадратной заготовки находим её середину как пересечение диагоналей и циркулем вычерчиваем максимальную окружность, опиливаем углы. Деревяшку на планшайбе обтачиваем и торцуем на станке. Имея центр граненой заготовки, вычерчиваем окружность несколько больше диаметра планшайбы и приклеиваем её термоклеем. Для небольших заготовок его прочности довольно, а более крупные на первоначальном этапе обдирки можно усилить - поджать задним центром.
Фото 6. Оболваниванием и торцуем заготовку используя резец для точения поперек волокон, отрезаем нужную толщину.
Фото 7. Срезанную заготовку переворачиваем - слегка приклеиваем торцованной частью, дном и протачиваем лицевую часть. Шлифуем несколькими номерами наждачки со сменой направления вращения.
Фото 8. Сверлим на станке отверстие для шипа стойки.
Фото 9. Стойку выточил из сухого березового полена «в центрах».
Подобрал в поленнице подходящей толщины без существенных дефектов, обрезал торцы на маятниковой пиле, обтесал топором на чурбачке до более-менее цилиндрического состояния. Центроискателем нашел центры торцов и накернил их. Под задний неподвижный капнул машинного маслица, под ведущий плоский трезубец пропилил ножовкой неглубокий паз для лучшего зацепления. Вместо утилитарной формы вдруг родился этакий шахматный ферзь. Оставим! На дне, контролируя штангенциркулем, проточил шип для сборки с подошвой. Отшлифовал.
Фото 10. Собрал деревянную подставку с капелькой столярного ПВА, на станке просверлил спиральным сверлом по дереву глубокое глухое отверстия для замуровывания проволочной рамки.
Готовую подставку отделал несколькими слоями прозрачного матового лака с промежуточной сушкой и легкой шлифовкой некрупной затертой наждачкой. Лак – финский «Яло» дает очаровательную поверхность напоминающую вощение, опять же, грязными руками не захватается.
Фото 11. Проволочную рамку сделал из свитой вдвое мягкой стальной вязальной проволоки. Сначала на крышке литрового пластикового ведерка от клея. Понял, что пожадничал и скрутил вариант поскромнее на консервной баночке.
Фото 12. В качестве выпуклой формы для рабочей поверхности применил дно баллона от 5л углекислотного огнетушителя.
Фото 13. Ошметки асбестового картона замочил с небольшим избытком воды. Новый непережженный раскисает замечательно быстро, старый похуже.
Фото 14. Слегка перетер размокший асбест в кашицу пальцами до образования однородной массы похожей на мокрую бумажную для папье-маше.
Фото 15. Импровизированную форму обернул нетолстым полиэтиленом и вылепил нижний слой, уложил на него проволочную рамку и залепил её.
Придал слепку более-менее правильную форму и загладил влажную поверхность пальцами. Несколько дней сушил на форме, в теплом месте. Подсохший отражатель досушил в горячем месте печи.
Фото 16. Проволочную ручку заклинил в деревянной подставке двумя некрупными колышками, подобрав предварительно, высоту ковшика-отражателя. Для пробы.
Фото 17. Свободный факел большой настольной «пушки». Работает на парах бензина и воздухе.
Фото 18. Факел горелки ограничен отражателем пламени.
Дистанцию подобрал минимальную, но такую, чтобы удобно было работать в самой горячей части пламени – на кончике яркого «языка». Фокус асбестового отражателя, даже в относительно негорячей части факела, быстро раскаляется до свечения.
Фото 19. Разогрев заготовки – стеклянной трубки Ø18 мм с применением отражателя. Как и предполагалось, происходит ровнее и ощутимо быстрее. Теперь получаются некоторые операции недоступные ранее, другие удаются лучше.
Сформованный асбест отражателя здесь подвергается интенсивному разрушающему воздействию «жесткого» факела, срок его работы, очевидно, ограничен и не слишком длителен, зато он легко ремонтируется или вовсе переделывается с повторным использованием обгоревшего. Отсюда, удобнее не замуровывать проволочную ручку в подставке насмерть. Вульгарное заклинивание двумя щепочками подобранными в дровах показало себя удовлетворительно в работе и легко разбирается. Диаметр ковшика можно сделать на четверть (на треть?) поменьше.
P. S. Интересующихся и сочувствующих располагающих литературой (книги, статьи, заметки) 1920-30-х годов касательно изготовления первых радиоламп, прошу поделиться.
Фото 1. Одна из первых "наколенных" советских (?) радиоламп, знаменитая "Бабушка".
Эти, сугубо умозрительные, выводы-размышления здесь исключительно как некое «доброе дело» и надеюсь, что они могут стать дополнительным маленьким толчком в нужном направлении для увлеченного техническим творчеством человека.
Почему именно радиолампы? С ними я познакомился в ранние школьные годы. И в натуре – нашлась отцовская коробка с пригоршней, черт знает откуда взявшихся, стержневых лампочек с выводами-проволочками, и в литературе – пара старых потрепанных книг с вдумчивым описанием и рисунками батарейных и сетевых радиоприемников, да и в быту встречались еще ламповые фабричные приборы – дедовская радиола, черно-белый телевизор, где оранжево тлеющие накалы можно было разглядеть через решетку.
Фото 2. Страница из той самой, чудом сохранившейся после всех моих скитаний, книги – О. Л. Бартновский. «Первые шаги радиолюбителя». Изд. «Советская школа», 1962 г. – двухламповый батарейный радиоприемник.
Фото 3. Из той же книги – монтажная схема радиоприемника.
Впечатляли самодельные конструкции из книжек – все самое интересное, снаружи корпуса, на виду! Ах как мечталось сделать нечто подобное, но были и изрядные опасения прослыть, как минимум, странным и несовременным (ко времени моей активной возни с паяльником, уже во всю применялись микросхемы), а для юношества, это смерти подобно. Уже в 90-х появилось несколько публикаций в журналах об усилителях для музыки, построенных на радиолампах и в таком же конструктиве – красивыми деталями наружу. К сожалению, это энтузиастическое поначалу движение, почти что целиком выродилось в сверхдорогие и/или снобизские околомеломанские понты.
Словом, удалось и с готовыми фабричными радиолампами немного поработать, проникнуться к ним уважением и любовью. Такого бывало наворотишь, что хоть святых выноси! Примечательно, что при этом, всегда и везде, самые выдающиеся конструкторы не могли преодолеть границы стеклянного баллона. Работа только снаружи, как в «горячей» камере. Любое нарушение внутренних элементов – перегоревшее ли соединение, потерявший ли эмиссию катод, межэлектродное замыкание – пытались преодолеть только снаружи, порой, весьма экзотическими и громоздкими способами, но внутрь, за флажки – ни-ни! Строгое табу, ни шагу на эту запретную волшебную территорию.
«Изготовление радиолампы – это же очень сложно!» - в ужасе воскликнут, воздев руки гору. Кто бы спорил – более- менее современное электровакуумное производство – сложный и весьма дорогостоящий процесс. Даже для обыкновенной лампы накаливания он насчитывает десятки операций где фигурируют высокие температуры, редкие и дорогие металлы, опасные реактивы и много-много специфической оснастки. Однако, однако. Вспоминая производство, мы говорим о современной конструкции радиолампы, обязанной быть миниатюрной, экономной, дешевой, долговечной, с высокими электрическими характеристиками, технологичной и повторяемой в массовом производстве. Время изготовления одного экземпляра должно быть минимально. Если мы попытаемся сделать прибор коммерческий, соперничающий с известными современными конструкциями, большую часть требований придется выполнять и познать всю тяжесть сопутствующих им проблем. Если же речь идет о конструкциях лабораторных, для развлечения и исследований, все перечисленное не имеют существенного значения. При этом, при этом, могут быть применены самые простецкие материалы и способы изготовления, в затылок, тоже никто особенно не дышит.
Представив себе такую работу, легко узнать в ней забавы энтузиастов на заре радио, а ознакомившись с их опытом, обнаруживается, что любой школьник сегодня может быть без особенного труда вооружен много лучше тогдашнего профессора – стекло-заготовки, способы и контроль нагрева, доступные материалы, относительно легкодоступный средний и даже высокий вакуум, отжиг, контроль, геттеры… И главное – изрядное количество литературы подробнейше освещающее все тонкости. Погрузившись в этот мир, невольно заражаешься и энтузиазмом предков-мастеров, готовых радиоволны, только что в ручную поштучно не переносить. И чем приходится заниматься - физика, химия, электроника, столярное, слесарное, стеклодувное дело – о-о! …а по ночам, как этакий Леонардо, смотреть в телескоп, сочинять стихи и размышлять о главном.
Рис. 4 Французский универсальный триод ТМ, выпускавшийся серийно в изрядных объемах с 1915 г.
Горизонтальная компоновка триода оказалась проще и при этом более вибростойкой. Круглая колба досталась, скорее всего, от заимствования оборудования для производства осветительных ламп. Накал прямой, вольфрамовая нить - 0,7 А, 4 В. При типичных 40 В анодного напряжения и нагрузке 25 кОм - ток анода 2 мА, крутизна характеристики – 0,4 мА/В и коэффициент усиления – 10. Советские варианты ТМ были названы Р-5 и П7.
Наконец скажут – «Зачем эта бессмысленная пещерная архаика во время существования нейронных сетей и частных полетов в космос? Регресс и деградация!» Отвечу так – сегодня, особенно отчетливо видно, что счастье или хотя бы удобная и беззаботная жизнь отдельного среднего индивидуума в обществе, от общего прогресса никоим образом не зависит, напротив, чем он от него дальше, тем для него же лучше. Пусть сомневающийся попытается трезво и более-менее честно вспомнить основные события-вехи за последние, хотя бы несколько десятилетий и вспомнить – стало ли его существование легче, увереннее, появилось ли больше времени для интересного досуга, видны ли контуры светлого будущего? Ну то-то. И потом, при всей архаичности работ и результата, есть здесь и место для новых исследований – пленочные электродные системы, новые или комбинированные конструкции ионных вакуумных насосов, да мало ли! Опять же – существует движение и громадные клубы реконструкторов, отстреливающих из луков эльфов по загородным лесам. И никаких вопросов к ним нет – отдыхают люди душой от серых городских будней. Так и здесь.
Визуальные примеры для воодушевления. Современники - всем известный французский энтузиаст-коротковолновик и чешский юноша организовавший мини-производство газоразрядных индикаторов, есть и иные известные меньше.
Фото 5. Та самая «Бабушка» квартирной выделки, средствами кабинета физики и аптеки.
На фото - вариант с двумя цоколями – в «мягких» лампах с невысоким вакуумом нити накала перегорали довольно быстро. Здесь, в одном баллоне две таких независимых нити. Перегорела одна – перевернул лампу и она отработает еще один срок.
Фото 6. М. А. Бонч-Бруевич возле 25-кВт лампы собственной конструкции.
P. S. Интересующихся и сочувствующих располагающих литературой (книги, статьи, заметки) 1920-30-х годов касательно изготовления первых радиоламп, прошу поделиться.
В стеклодувном деле, той его разновидности, что имеет дело с размягчением стекла в пламени горелки, преимущественно имеют дело с заготовками - трубками и сплошными палочками (штабиками, дротами). Применяя заготовки различного диаметра, придавая им ряд форм и спаивая полученные элементы между собой, мастер-стеклодув получает весьма сложные приборы. Соответственно, вся подобная работа со стеклом состоит из невеликого ассортимента относительно простых операций и приемов.
Самые простые операции, еще до горелки – заготовительные – резка заготовок-трубок на отрезки нужной длинны. Приемов такой резки несколько, удобнейший из которых для некрупных трубок – применение стеклодувного ножа. Им в нужном месте наносится черта – царапина и трубка разламывается. Торцы заготовок, как правило получаются замечательно ровными. Способ очень хорош - быстрый, аккуратный, высококачественный, но к заготовке приходится прилагать значительные усилия, что не всегда и везде возможно.
Нередкая задача – отрезать короткие хвостики около стеклянного элемента или края трубки. При попытке разламывания стекла в таких местах, весьма высока вероятность травм и порезов «оператора».
Фото 2. Учебно-тренировочный элемент – шарик из свинцового стекла с нетолстыми стенками. Попытка отрезать обычным разламыванием по царапине наверняка его разрушит, заодно и пальцы изрежешь.
В таких случаях с пользой задействуют, обычно, крайне неприятное свойство стекла – разрушение при термоударе. В нужном месте также наносят стеклодувным ножом небольшую царапину, как вроде – указывают ей путь и резко нагревают или напротив – разогретое быстро охлаждают. Хорошо известен способ резки, например, бутылок, оборачиванием заготовки, накаленной электротоком, проволокой. Удобнее и универсальнее специальный стационарный прибор с растянутым на стойках V-образным горячим рабочим элементом (Рис. 3).
Рис. 3. Резалка стеклянных трубок. Рисунок из книги «Стеклодувное дело» Легошин А. Я., Мануйлов Л. А.
Порывшись в закромах обнаружил подходящий трансформатор и немного нихромовой проволоки Ø 0,5 мм. Трансформатор достаточной мощности, широкий и плоский – можно будет встроить в подставку или, говоря точнее – разместить держатели на крышке его коробки. Кроме того, на нем уже имелись несколько готовых сильноточных обмоток, одна из которых согласилась работать с куском моего нихрома разумной длины. Имелась и удобная крышка-крепление с крупной резьбой по оси.
К делу.
Основание-коробку сделал из фанеры. Для толстых стенок подобрал остатки деревянного корпуса от своего старого прибора. На торцевой маятниковой пиле выкроил из них кусочки получше.
Фото 4. Стенки коробки трансформатора. Несколько лишних дырок портят вид не слишком сильно. На передней панели разметка для светодиода – индикатора включения прибора и выключателя сети. Непременно хотелось тумблер. Да вот и он сам – в верхней части фото.
На стенках корпуса два установочных прибора – тумблер сети с индикатором, на передней панели; колодка плавкого предохранителя на задней. Конструкция этих мест проста и утилитарна – приборы устанавливаются на небольшой дополнительной панели из нетолстого текстолита, а на фанерном корпусе крепятся спереди, внахлест, прикрывая специальный паз.
Фото 5. Паз для тумблера выпилил лобзиком по дереву. Выше включателя – место для светодиода. Круглое отверстие для колодки предохранителя сделал аналогично.
Сборку корпуса прибора сделал на столярный клей ПВА и некрупные гвоздики, дли них в верхних деталях просверлил отверстия. После сборки, остатки клея немедленно удалял влажной тряпочкой.
Фото 7. Лишний проем оставшийся в наследство от трофейных деревяшек закрыл кусочком алюминиевой пластинки. Закрасится. Оставшееся – для колодки предохранителя.
Стойки для рабочего инструмента - накаляемой проволоки, сделал из нетолстой медной трубки. На крышке коробки они закреплены в переходных элементах – деревянных опорных площадках. Последние выточил из сухой березы.
Фото 8. Заготовка для точения – прямослойное березовое полено без дефектов, обтесанное топором до более-менее круглого сечения.
Фото 9. Два простых элемента выточены из одной заготовки.
Фото 10. Деревянные опоры закреплены на крышке с применением столярного ПВА и гвоздиков. Рядом – заготовки стоек – отрезки медных трубок и винтовой контакт от фабричного клеммника.
Клеммник разделил на две равные части ювелирным лобзиком и припаял их к торцам медных трубок. Пайка огневая. Винтик контакта со второй пластинкой удален, детали зачищены. Применен флюс-паста для огневой пайки и оловянный припой. После отмывки остатков флюса, резьба на контакте восстановлена метчиком.
Фото 11. Нижняя часть медных трубок-стоек с припаянными проводами. Ряд незенкованных отверстий – для лучшего сцепления с цементирующим составом внутри деревянных опор.
Фото 12. Установка стоек на покрашенную коробку.
Подготовленные трубки залиты клеем-цементом из жидкого стекла и стеклянной пыли - собранным и просушенным шламом из витражной шлифовальной машины. Для глубокого проникновения густого цемента применил медицинский шприц с носиком удлиненным кусочком подходящей термотрубки. Состав закладывал шпателем, вынув поршень шприца.
Сборка и настройка прибора.
Фото 13.
В порядке эксперимента, для натяжения нихромовой полупетли применил небольшую пружинку, как раз и место куда ее приделать нашлось – в головке болтика для крепления трансформатора просверлил соосное глухое отверстие под резьбу М3 и из кусочка винтика сделал крепежное ушко. Оказалось – вздор. После небольшого рабочего нагрева петля преотлично принимает и сохраняет нужную форму, даже будучи исходно причудливо завитой. На фото рабочий элемент из двух нихромовых проволок Ø 0,5 мм.
Настройка же прибора заключалась в подборе температуры проволоки – ее желательно иметь побольше, но к слишком горячей начинают липнуть легкоплавкие сорта стекол. Это не страшно – при выключении аппарата и остывании проволоки, через 4…7 секунд они разделяются из-за сильной разницы в ТКР (коэфф. t расширения), но работать неудобно. Температуру можно регулировать переключая обмотки трансформатора, к счастью, их оказалось достаточно; изменяя длину и диаметр проволоки. Наконец, плавно и оперативно – внешним ЛАТРом.
Фото 14. Вид снизу, на монтаж прибора. Видны и сделанные в последний момент, забытые проемы для вентиляции – на боковых стенках коробки.
Фото 15. Готовый прибор в работе. Боковые вентиляционные проемы закрыты самодельными решеточками из нетолстого алюминиевого листа.
Как это работает.
В нужном месте стеклянной трубки делается царапина длиной 5…10 мм. Это начало кольцевой трещины. Этой царапиной трубка прикладывается к раскаленной проволоке. Полминутки спустя слышится негромкий «Крак!». Трубку чуть проворачиваем и продолжаем вести трещину до полного соединения ее концов. Трубка легко разламывается.
Следует сказать, что проволоку желательно взять потолще, с ней прибор работает гораздо лучше. Классики рекомендуют диаметр 0,7…1,5 мм.
Фото 16. Учебно-тренировочный шарик из свинцового стекла (исходный вид - Фото 2). С помощью прибора ножки удается отрезать очень коротко.
Фото 17. Еще один пример резки недостижимый обычным разламыванием – очень короткий кусочек нетонкой трубки.
Фото 18. Внешний вид готового прибора.
P. S. Интересующихся и сочувствующих располагающих литературой (книги, статьи, заметки) 1920-30-х годов касательно изготовления первых радиоламп, прошу поделиться.
Видеодобавка к словесАм. Стеклянные струны используются в домашней витражной мастерской для работ в технике фьюзинг (плоское сплавление в печи). Могут пригодится и в технике лэмпворк - изготовление мелкой бижутерии на горелке.
Такую задачу поставил Little.Bit пикабушникам. И на его призыв откликнулись PILOTMISHA, MorGott и Lei Radna. Поэтому теперь вы знаете, как сделать игру, скрафтить косплей, написать историю и посадить самолет. А если еще не знаете, то смотрите и учитесь.
Речь идет о вытягивании стеклянных нитей – струн различной толщины из размягченного в пламени газовой горелки стекла. Навык более чем полезен при работе в витражной технике фьюзинг (сплавление стекла в специальной печи) и является весомой дополнительной степенью свободы. Детали из кусочков стеклянных струн вплавленные в работу, по сравнению со специальной запекаемой краской дают чистый насыщенный цвет, блеск и рельеф, могут быть прозрачны или полупрозрачны.
Вытягивание струн условно может быть отнесено к стеклодувному делу, по крайней мере, занятие развивает навыки работы на горелке и некоторые полезные приемы работы – использование горячего и холодного инструмента из нержавеющей (не оставляет вплавленных желтых пятен окислов в стекле) стали, непрерывное вращение заготовки в пламени, предотвращение термоудара при разогреве заготовки. Две сплавленные стеклянные струны из разного стекла – хрестоматийный способ оценить их КТР (коэффициент температурного расширения) – важнейший параметр при работе с горячим стеклом.
Что понадобилось для работы.
Небольшая газовая горелка, пинцет, нетолстая проволока из нержавеющей стали, кусочки стекла, защитные очки.
К делу.
Прежде всего следует помнить об очевидных мерах безопасности при работе с открытым пламенем. Заготовки и некоторые инструменты также будут нагреваться до и выше температуры воспламенения древесины – следует заранее подумать как их положить на стол и ничего не поджечь. Стеклодувы застилают рабочий слой листом паронита или асбеста (не металла!) а горячие длинные стекляшки кладут на специальную подставку из нарочито обугленного дерева или текстолита. Для нечастых или вовсе разовых экспериментов можно положить на стол несколько керамических плиток, кирпичей, плоский асбоцементный лист и т.п. позаботившись и о бортиках. Обязательно иметь рядом с горелкой огнетушитель или хотя бы ведро воды.
Горелка.
Здесь нужно крупное «мягкое» пламя, удобно когда в нем все таки присутствуют более-менее выраженные зоны горения. Если имеющаяся горелка недостаточно мощная, можно объединить несколько, направив их факелы навстречу друг другу - работа с такой «американской» горелкой еще удобнее. В работе применена небольшая газовая «паяльная лампа» накручивающаяся на стандартный баллончик для туристического оборудования (Фото 2), баллон заправлен пропаном из большого бытового.
Фото 2. Фабричная инжекторная горелка на туристском баллоне.
Державки (спицы).
В стеклодувном деле применяются весьма часто - стеклянные (палочки) или металлические.
Интересно, что для державок стеклянных нередко с пользой задействуется обычная головная боль – внутренние напряжения при неравных КТР стекол – стекло для временной ручки-державки берут с КТР заведомо сильно отличным от стекла заготовки, например, кварцевое и после остывании оно отваливается самостоятельно.
Таким же свойством обладает и нержавеющая сталь – в холодном (комнатная температура) состоянии к горячему размягченному стеклу не липнет, но стоит железке разогреться и пристает как миленькое. Например, большие нетолстые стеклянные заготовки в разогретом до малинового свечения (хорошо видно при неярком освещении) состоянии можно резать обычными ножницами, но недолго, пока они не нагрелись. Весь стальной инструмент следует использовать быстро и при необходимости периодически охлаждать макая в воду.
Здесь мы используем спицы-державки – по две одновременно. Для непрерывного процесса мне понадобилось шесть спиц – при этом последняя пара успевает остыть и стекло – готовая струна от них отваливается, можно использовать для изготовления следующей. Хорошие державки-спицы удобно сделать из сварочных электродов «по нержавейке», сбив обмазку и отшлифовав наждачной бумагой с некрупным зерном. Такие электроды по сравнению с обычными дороги и часто продаются на вес или вовсе поштучно, они ровные, можно подобрать удобный диаметр, приобрести малое количество.
Глаза следует защищать очками, по крайней мере, просто от вероятных осколков.
К делу.
Итак, разжигаем горелку, натягиваем очки, включаем вытяжку. Кусочек стекла – сырье для нашей будущей струны зажимаю в губках обратного пинцета и постепенно разогреваю его в пламени для предотвращения термоудара - на мгновение макаю в дальнюю, относительно холодную часть факела, потом снова и снова. Постепенно стекляшку приближаю к средней самой горячей части факела и увеличиваю длительность погружений. Прогрев прекращаем при появлении в пламени характерного оранжевого хвоста – т.н. «содового свечения» - ионы натрия испаряющиеся с поверхности стекла говорят о том, что оно перешло из кристаллического состояния в аморфное и теперь стекло можно греть до любой температуры и с любой скоростью. Кусочек стекла на фото не разрывает при 3…5 маканиях, заготовки больше и толще приходится подогревать дольше и осторожнее.
Грею преимущественно дальнюю от пинцета часть осколка до начала свечения, одновременно, второй рукой до свечения разогреваю и кончик стальной спицы (Фото 3).
Фото 3. Разогрев заготовки и одной из спиц. Содовое свечение – остатки стекла на спице.
Прилепляю стекло к спице и убираю пинцет (Фото 4, 5). Стекло плохо проводит тепло и если действовать быстро, оно еще не добралось до пинцета, не разогрело и не прилепило его. Тем не менее, он достаточно горячий – класть губками на подставку.
Фото 4. Прилепляю стекло к стальной разогретой спице.
Фото 5. Пока стекло и спица горячие, соединение надежно. Держать его нужно как минимум около пламени.
Фото 6. Аналогичным образом разогреваю и прилепляю вторую спицу.
Вторая прилепленная к стеклу спица позволяет действовать удобнее, сильно разогреть заготовку. При этом стекляшку следует непрерывно вращать в пламени за державки иначе размягченное стекло, как и все жидкости, стечет на стол. Одновременное их вращение – основной стеклодувный навык.
Размягченный осколок листового стекла сворачиваю в этакий компактный комочек (Фото 7) и прогреваю его в горячей части пламени до расплавления в однородную каплю стекла (Фото 8).
Фото 7. Сворачивание кусочка стекла в комок.
Фото 8. Расплавление стекла в каплю.
Расплавленную каплю стекла, вынув из пламени, растягиваем за спицы (Фото 9). Операция также требует некоторого навыка для получения стеклянных струн нужной толщины.
Фото 9. Растягивание капли стекла в струну.
Готовую струну с прилипшими стальными ручками-спицами кладем остывать на плоскую несгораемую поверхность (Фото 10). Минут через пять металлические спицы отваливаются от стекла самостоятельно или при небольшом усилии. Остатки стекла на концах спиц при необходимости можно сбить молотком на стальной плите или сколоть плоскогубцами.
Фото 10. Остывающие струны.
Интересно, что весьма похожими приемами пользуются и для получения стеклянных нитей из кварцевого стекла в лабораторной практике. Нити толщиной в десятки микрон используются для подвесов в сверхчувствительных электроскопах и электрометрах, например, для наблюдения за космическими лучами.
Итого.
Мы используем стеклянные струны только как заготовки для своих стеклянных работ в технике фьюзинг. Длинные струны без труда накалываются на нужного размера кусочки обычными торцевыми кусачками. Работать со струнами куда как сложнее чем с краской но оно того стоит. Например, например.
Фото 12. Сборка панно в технике фьюзинг.
Фото 13. Панно «Лошадь белая» в сборе, перед спеканием.
Фото 14. Готовое панно.
Некоторое развитие приема.
Внимательный читатель конечно заметил - ряд деталей-струн на работе выше не вполне прямые. Формовка стеклянных струн, это дополнительная возможность. Может быть как «по шаблону», при необходимости в одинаковых элементах, так и произвольной, вручную, в остальных случаях.
Фото 15. Двунаправленная кривая из стеклянной струны. Формовка на шаблоне – двух закрепленных жестяных банках. Средний кусочек кривой – будущая деталь гривы лошадки.
Фото 16. Панно с гранатом. Используются, в том числе и детали – стеклянные, сформованные вручную кривые из струн.
Фото 17. Лицевая часть светильника на основе стеклянного панно с гранатом.