Закалённое стекло
Запустили печь закалки. Первые тесты стекла. 4 и 8 мм.
Как кусковое стекло спасет человечество
Наш новый заказчик ― частный предприниматель, который руководит организацией по постройке перекрытий из кускового стекла. Делаются такие перекрытия для защиты людей от вредоносного излучения из центра Земли.
На консультации заказчик продемонстрировал нам фотографии работ и показал чертежи.
В ходе выполнения патентного поиска выяснилось, что постройкой подобных конструкций больше никто не занимается. Кусковое стекло масштабно используется лишь в декоративных целях.
Получить патент на данное изобретение, на первый взгляд , не представлялось сложным ввиду отсутствия аналогов, а также ввиду того, что у заказчика уже имелось собственное производство изделий.
Защитный экран от Земного излучения
Так можно назвать данный вид перекрытий. Иными словами, объект патентования – это перекрытие из эрклеза (кускового стекла) и способ его формирования.
Этот способ характеризуется тем, что по периметру перекрытия располагают опорную балку, к которой крепят вертикальные опорные элементы. После чего, последовательно, начиная снизу в вверх формируют первый пояс из стенок.
Наполняют его кусковым стеклом до достижения одинаковой высоты наполнителя в каждом объеме. После чего накрывают ограждающей конструкцией.
Перекрытие используется для облицовки стен, полов и даже крупногабаритной мебели (например, диван).
Толщина такого перекрытия должна быть не менее 15 см. Заказчик объясняет, что данная конструкция выступает в качестве экрана, защищающего здоровье человека от вредоносного излучения, идущего от центра Земли.
Конструкция пользуется спросом, заказы расписаны на месяц вперед.
Сложность патентования
Технический результат, предлагаемый заказчиком, не являлся научно-обоснованным.
В связи с чем был предложен другой технический результат, а именно – защита внутреннего объема перекрытия от грызунов, в частности крыс, так как стекло, один из немногих материалов который крысы не способны прогрызть.
Несмотря на сложность патентования, отсутствия на первый взгляд научно-обоснованного технического результата, новизны и промышленной применимости, материалы для патентования были подготовлены всего за 20 дней. Патент получен в течении 10 месяцев.
Говорят, если гуманитарий пройдет это головоломку до конца, он может считать себя технарем
А еще получит ачивку в профиль. Рискнете?
Режем стекло ножницами
Пробовал сам: нужно было вырезать круглое стекло на шахтерский фонарик, не получилось. Возможно стекло какое-то не правильное было. Помог "дремель" с алмазным диском.
Прозрачность – признак качества
Как появились и какими бывают автомобильные стекла
Современный автомобилист задумывается о такой банальной вещи, как стекла в его машине, не чаще, чем те приходится менять, если они приходят в негодность. Оно и понятно: раз какая-либо деталь не дает о себе знать, значит, она сделана хорошо. И все же рекомендуем уделить этой теме пару минут – она действительно интересна.
Лобовик вместо очков
С тех самых пор, как самодвижущиеся экипажи начали развивать приличную скорость, скажем, 13 км/ч (чего с лихвой хватало, чтобы обгонять конные экипажи и гужевые повозки), водителям понадобились средства защиты от пыли, грязи и выхлопных газов, что вились над их транспортными средствами столбом. Для этого они использовали головные уборы вроде современных балаклав из шерсти и стеклянные очки. Защита эта была символической, а неудобств приносила массу, затрудняя дыхание и обзор. Вспомните, как нелепо выглядел доктор Ватсон в советском фильме «ХХ век начинается», управляя автомобилем «Дукс».
В 1899 году французский промышленник Марсель Рено, один из основателей одноименной марки, первым полностью остеклил двухместный самодвижущийся экипаж. Лобовик в нем, конечно же, был плоским, сделанным из обычного оконного стекла. На самочувствие экипажа такая мера защиты влияла мало, но первый шаг был сделан, хотя автопромышленники и встретили его без энтузиазма.
К 1903 году лобовые стекла начали применяться массово. Но при столкновениях оконное стекло разлеталось на крупные куски, которые ранили и даже становились причиной гибели пострадавших в ДТП. А так как закон тех времен снимал с производителя всякую ответственность, заставляя лишь водителя заботиться о собственной безопасности, автобренды не стремились что-то менять в уже существующих конструкциях. Однако статистика, согласно которой от 50 до 80% пострадавших в ДТП получали ранения осколками, заставила задуматься о потребителе и начать шевелиться.
Безопасный триплекс
Идея нанести нитрат целлюлозы на обычное стекло пришла в голову французскому химику Эдуарду Бенедиктусу. Благодаря этому нехитрому действию на стекле образовывалась прочная пленка, которая надежно удерживала осколки при ударе, не давая им рассыпаться. Дальнейшие эксперименты привели ученого к созданию триплекса – двуслойного стекла, внутри которого пластичная прослойка нитрата целлюлозы под воздействием высокой температуры и давления расплавлялась, образуя прочную структуру. Такое стекло выдерживало удар молотком, не разлетаясь вдребезги и не травмируя никого вокруг.
В 1909 году Бенедиктус получил патент на свои безопасные стекла. Вот только автопромышленников они не заинтересовали – больно мудреным и дорогим было их производство. В то время многие по примеру Cadillac перешли на закаленное стекло (аналог нынешнего сталинита, который после отливки заданной формы быстро охлаждался) – оно было прочнее, но все еще калечило экипаж авто при столкновении. Зато в военных ведомствах ученому повезло больше – его изобретение применялось при изготовлении стекол для противогазов во время Первой мировой войны.
Первым крупным промышленником, решившимся на массовое применение безопасного триплекса в производстве, был Генри Форд. В начале 1920-х годов основатель «голубого овала» узнал, что осколки лобового стекла в автомобиле тяжело ранили его друга, поэтому к 1929 году на все, без исключения, модели марки ставились безопасные стекла-триплекс, что, без сомнения, спасло жизнь многим людям.
Конечно, у триплекса были свои недостатки. Так, слой целлюлозы желтел на солнце, делая стекло мутным и ухудшая видимость для водителей. Поэтому в будущем технология производства триплекса неоднократно улучшалась.
V-образные стекла – икона стиля
До 30-х годов прошлого века автомобильное лобовое стекло было абсолютно плоским и вставлялось в стальную раму, которая могла откидываться для обеспечения вентиляции. В редких случаях в автомобилях с кузовом ландо (каретного типа) устанавливались два отдельных стекла – для водителя и переднего пассажира. Но это было непрактично и серьезно влияло на скорость.
Промышленный подъем спровоцировал развитие автодизайна, а также ряда исследовательских институтов, которые занимались в том числе и совершенством аэродинамических показателей кузова автомобиля. Так, европейские инженеры установили, что для улучшения скоростных характеристик машин необходимы более совершенные стекла.
Массового производства цельногнутых стекол в те годы еще не существовало, поэтому дизайнеры придумали элегантное решение – разделить сплошное стекло на две части, соединенные перегородкой под углом друг к другу в виде буквы V. Одна из первых моделей, на которой появились такие стекла, – Chrysler Airflow 1934 года выпуска. Кстати, V-образная конструкция стекла потребовала установки второго «дворника», но в массовом производстве какое-то время это являлось опцией.
Гнутые и панорамные стекла как способ самовыражения
К 1950-м годам автодизайнеры пересмотрели геометрию кузова, серьезно занизив борта в пользу большей площади остекления. Так называемый стиль американского барокко, распространенный в то время повсеместно, диктовал наличие гнутого лобового стекла, повторявшего плавные линии кузова. Для примера сравните Buick Roadmaster 1950 года и советскую «Чайку» ГАЗ-13 – и убедитесь, как много у них общего.
В экстерьере авто такой дизайнерских штрих идеально завершал вычурный образ, но с практической точки зрения имел ряд недостатков: гнутые стекла бликовали на солнце, хуже очищались и были дорогими в производстве. Да и технологический процесс их изготовления был далек от идеала.
Так, сырье, применяемое для изготовления закаленного и многослойного стекла, в то время было не очень высокого качества (в его состав входили доломит, известняк, песок, различные примеси). Раскаленная лава, выходящая из плавильной печи, раскатывалась роликами, а затем охлаждалась. При этом ее поверхность оставалась неровной, из-за чего страдали оптические свойства изделий из такого стекла.
Ситуацию исправил Алистер Пилкингтон, изобретший в 1952 году флоат-процесс. По этой технологии, применяемой и сейчас, раскаленная сырьевая лента погружалась в ванну с жидкостью, растекаясь по слою расплавленного олова, лежащего на дне ванны. Получавшаяся идеально ровная поверхность на выходе из ванны подвергалась обжигу – так получалось высококачественное стекло.
В руках автодизайнеров такая технология на целое десятилетие превратилась в игрушку, позволяя им не только заказывать цельногнутые панорамные стекла самых смелых размеров и форм, но также выпускать атермальные стекла, не пропускающие в салон тепло от УФ-лучей, и даже заменять классическую кабину на полностью остекленный фонарь самолетного типа! Только посмотрите, какие смелые концепты выставлялись в то время на различных автосалонах – дух захватывает!
С небес на землю
Эйфория от игры с остеклением на автомобильном рынке продлилась недолго. Многие конструкторские решения вроде стоек лобового стекла с обратным наклоном или чрезмерно выпуклая панорама-vista, как в Cadillac 4-door Hardtop, оказались непрактичными и даже опасными. К тому же в скором времени автомобильная мода снова сменила вектор, в этот раз – на четкие геометрические формы, куда панорамные стекла уже не вписывались.
К тому же автоинженеры продолжали свои испытания и пришли к выводу, что наименьшее аэродинамическое сопротивление достигается, когда угол наклона лобового стекла составляет 45-50º к вертикали, а дальнейшее увеличение наклона к серьезному улучшению обтекаемости не ведет.
При этом немалую роль в формировании аэродинамических свойств кузова легкового автомобиля играет оформление переходов от стекла к крыше, боковинам кузова и капоту, которые должны быть максимально плавными.
Таким образом, лобовое стекло сегодня – продукт, изготовленный с повышенной точностью, технически сложный и наукоемкий. Его эволюция позволила приблизить ездовые качества современных авто к оптимальным показателям.
И все же, несмотря на то, что технология получения трехслойных стекол продолжает совершенствоваться, принцип распределения остекления в авто остается неизменным: триплекс применяется лишь для лобового стекла, а боковые изготавливаются из более дешевого сталинита.
С Днем Работника Стекольной Промышленности! И как делают термостойкую посуду
Здравствуйте товарищи! Сегодня 19 ноября, а значит, что свой профессиональный праздник отмечают работники стекольный промышленности! От всей души поздравляю всех коллег, Вы делаете этот мир светлее! И меньше брака на производстве!
Сегодня будет небольшой пост, посвященный производству стекла, которое полюбилось всем хозяюшкам, а именно жаропрочного боросиликатного стекла.
Все началась в 1887 году, года талантливый немецкий химик Отто Шотт впервые синтезировал новый состав стекла, частично заменив щелочные компоненты оксидом бора (B2O3). Получившийся состав имел удивительные свойства: высокие жаропрочность и химическая стойкость. Дело происходило в Йене, поэтому поначалу оно стало известно как Йенское стекло. Но вскоре Шотт открыл собственную фирму и начал выпуск продукции под собственным именем.
Благодаря свойствам получившегося стекла оно быстро нашло свое применение в химической промышленности и медицине. Большая часть химической посуды сделана из боросиликатного стекла. Так вышло, что единственным материалом, который превосходит боросиликатное стекло по свойствам является кварцевое стекло, которое сложно в производстве, а следовательно и дороже.
Время шло и в 1915 году фирма Corning Glass начала выпускать боросиликатное стекло под брендом Pyrex, который уже у всех на слуху. Они - то и известны своей жаропрочной стеклянной посудой.
Жаропрочность боросиликатного стекла объясняется низким значением его термического расширения, поэтому при резком снижении температуры, появляющиеся напряжения не приводят к резкому разрушению. Конечно по сравнению с оконным стеклом, не стоит вашу посуду из духовки кидать в снег. Все это благодаря оксиду бора, но встраивается в структурную сетку и «разрыхляет» ее, что можно заметить по снижению плотности стекол, при увеличении данного компонента, сетка становится менее «подвижной» и резкость расширения и сжатия при нагреве и охлаждении снижается.
Как делают боросиликатное стекло?
Рецепт простой:
Берем сначала укропу,
Потом кошачью… так, не тот рецепт.
Тут все по классике: кварцевый песок, сода, известняк и плюс оксид бора, в количестве до 15 масс.%. С обычными компонентами все понятно, а вот с бором интересно, его не вводят как простой оксид. Для этого используют синтетическое сырье: борную кислоту и буру, но содержание основного компонента в них не велико, 56% и 36% соответственно. Поэтому нужно добавлять достаточно большое количество сырья, заранее все просчитав. Выбирают сырье исходя как из экономических соображений, так и из требований к чистоте, ведь бура содержит значительное количество натрия. По моим наблюдениям, чаще всего используют кислоту, я и сам предпочитаю это сырье.
Также при составлении шихты нужно учитывать то, что бор у нас очень хорошо «улетает», все-таки в процессе разложения образуются газы. Поэтому необходимо учитывать коэффициент уноса.
Следующим этапом у нас идет варка стекла. Печка тут тоже особенная, не забываем, что все у нас «летит» поэтому делаем печь со специальной конструкцией. Сначала нам нужно сократить унос с зеркала стекломассы, поэтому классический вариант с горелками нам не подойдет, и будем использовать электрическую печь, принцип которой основан на электропроводимости стекла в зависимости от температуры. Далее «унос» возможен через загрузочную часть, поэтому делаем ее похожую на узкий колодец, где зеркало стекломассы скрыто значительным слоем шихты, как шубкой.
Стекло, мы сварили, теперь мы его немного остужаем и подаем на выработку, где в зависимости от вида изделия находится определенная установка. Рассматривая линию производства посуды для духовки, мы увидим пресс циклического действия.
Порция стекла подается в металлическую форму (чаще всего чугунную) в которой с помощью подвижного пуансона (у него есть водное охлаждение) формируется изделие. Формы у нас могут быть монолитные и секционные, все зависит от профиля будущего изделия.
1-Форма, 2-Пуансон, 3-Формовое кольцо, 4-Поддон выталкиватель, 5-Стекломасса, 6-Изделие.
После формовки изделию придают огненную полировку, с помощью горелок, а потом оно отправляется на отжиг, для снятия напряжений, в печь туннельного типа с разными температурными зонами. После этого идет отбраковка и изделие готово отправиться на полку магазина в ожидании своей хозяюшки.
Всем спасибо!
P.s. Скоро выйдут большие посты по ситаллу и оптическим стеклам, до новых встреч.)
Как подготовить машину к долгой поездке
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.