Стеклодувное дело, как и многие ремесла, немыслимо без изрядной оснастки. Речь идет о мелких вспомогательных инструментах, не говоря уже о горелках-печах-вытяжках и разовых приспособлениях из подручных, с учетом специфики работ, материалов. Мастера стеклодувы признаются – часто, изобретение и изготовление оснастки – державок, проставок и прочего подобного, занимает времени и сил больше, чем сама работа со стеклом.

Разумеется, в горячей обработке стекла в пламени горелки, есть разные направления – декоративное, приборостроение для химии, приборостроение для физики (проволочные выводы, вакуум, геттер), каждое из которых требует ряд характерных инструментов, но изрядная их часть все же похожа – принципы обработки круглой стеклянной трубки-заготовки более-менее одинаковы. Количество единиц в табельном универсальном комплекте инструментов стеклодува-приборостроителя – ужасающее, нам же, как любопытным и «сочувствующим», домашним экспериментаторам, можно обойтись и более скромным ассортиментом, изготавливая и опробуя каждый поштучно. С радостью и удовольствием.

Один из первейших инструментов обязательно присутствующий на рабочем столе мастера-стеклодува – обкатка, иначе – канавки, колодка, укатка. Некий брусок с термостойкими канавками правильной или заданной специальной формы для принудительного утолщения стекла, местного ступенчатого уменьшения его диаметра. В любой, хоть сколько то сложной, стеклодувной работе используется регулярно и часто, а с нашим ограниченным сортаментом тонкостенных заготовок-трубок и вовсе придется с ним сродниться. Инструмент конструкцией и приемами работы  очень похож на подрезку, хотя задачи здесь совершенно иные.

Как и многие стеклодувные инструменты-приспособления для непосредственного контакта с размягченным раскаленным стеклом, практика предлагает недлинный ряд материалов, расположенных по ухудшению свойств –  графит, медь и ее сплавы, текстолит с обугленной поверхностью, плотное дерево с обугленной поверхностью. Графит дорог но долговечен, дерево наоборот. Тем не менее, древесина широко распространена, дешева, легко и привычно обрабатывается. Сложнейшие работы выполнялись стеклодувами прошлых эпох, с использованием деревянного инструмента. Заготовка может быть из дуба, ясеня, клена, груши, акации и др. В моих краях, а это средняя полоса России - лесная зона, чрезвычайно распространена береза, обычно используемая для дров при печном отоплении. Это светлое и плотное дерево, однородное, с невыраженной структурой, малостойкое к влаге, колкое.

Что потребовалось для изготовления.

Набор столярного инструмента.

К делу.

Подходящий обрезок сухой нетонкой строганной березовой доски (Фото 2) подобрал в своем деревянном хламе. В общем случае ее пришлось бы выкроить (без сучков и недопустимых дефектов), отпилить и прострогать. Ориентируясь на имеющийся ассортимент стеклянных заготовок-трубок подобрал ряд свёрл по дереву – крупные, перовой системы, самое тонкое – 10 мм – спиральное с шипом. Выбрал часть деревянной заготовки и разметил с карандашиком и лейкой (Фото 3).

Сверло при выходе из заготовки оставляет не слишком ровный край, тем более у березы склонной к сколам. Существует несколько столярных приемов позволяющих иметь ровное просверленное отверстие с обеих сторон. Один из них – сверление с каждой из сторон чуть более чем до половины глубины. Для этого сверлим предварительное направляющее отверстие небольшого диаметра. Спиральным сверлом по дереву. Скол от него небольшой и перекроется сверлением чистовым.

Вместо направляющего отверстия использую след от его центрального шипа – чуть не досверлив до конца, при необходимости, прокалываю его шилом и по этой метке, сверлю с обратной стороны.

Не столько ради необходимости, сколько для украшения – пояснительные надписи очень к лицу любым приборам и приспособлениям. К тому же, береза хороший материал для выжигания. По готовым надписям прошелся мелкой, размером с зубную, нежесткой корщеткой – для удаления обугленных частей. Цвет линий после этого становятся приглушеннее и ровнее.

Нижнюю часть дерева защитил двумя кусочками оцинкованной стали. Литература рекомендует обжигать деревяшки для горячего стекла так, чтобы толщина угольного слоя была 1…2 мм. Тогда он не горит, не дымит, легко скользит по размягченному стеклу не оставляя следов.

Попробуем применить нашу обкатку – сделать на конце трубки Ø18 мм ступеньку-утоньшение.

Немного отступив от зазубрин, чтобы трещина не пошла от них, царапнул на трубке ребром алмазного надфиля риску миллиметров в пять и приложил её к накаленной током нихромовой проволоке приспособления. Получив короткую трещину чуть провернул заготовку «ведя» раскол до полного смыкания его концов. Всё, трубка легко и относительно ровно ломается.

Видно характерное оранжевое «содовое свечение» - испарение ионов натрия с поверхности стекла. Верный знак окончания прогрева заготовки, теперь термоудар ему не страшен и можно греть секло с любой скоростью без опаски. Фото для примера.

Работать на горелке со стеклом удобнее всего в полумраке - так лучше видно факел и точнее определяется состояние стекла по его свечению. Разогретое стекло вынутое из пламени светится ровным малиновым светом. Прижимаем его к обугленной части обкатки и прокручиваем сужая.

Стекло – материал более чем деликатный, не терпящий резких и значительных смен температуры – термоударов и реагирующий на них растрескиванием. Немедленным или отсроченным – возникающие внутренние напряжения разрывают изнутри. Спасает отца русской демократии отжиг. Полноценный в печи или хотя бы импровизированный – возможно более медленное и плавное охлаждение горячего стекла. Достаточной для некрупных промежуточных работ мерой является окружение горячей заготовки огнеупорным теплоизолятором, например – погружение в жестянку с вермикулитом – слюдоподобным минералом популярным у цветоводов.

P. S. Интересующихся и сочувствующих располагающих литературой (книги, статьи, заметки) 1920-30-х годов касательно изготовления первых радиоламп, прошу поделиться.

Babay Mazay, декабрь, 2022 г.

Продолжаю оборудоваться и оснащаться на пути к простейшей самодельной радиолампе. Стеклодувное дело – специфическая забава, кроме прочего, требующая как-то удерживать и манипулировать раскаленными стеклянными заготовками. Причем о средствах грубых, вроде кузнечных щипцов или сварочных кожаных краг речь не идет. Нужна подвижность и чувствительность пальцев. Выручает целая армия, разного рода, специальных хваталок, державок, пробочек с ручками, нарочито припаянных к заготовке технологических стеклянных «усов» и прочего подобного. От сложных раскладных универсальных захватов, до простейших специальных, для одной операции, приспособлений из гнутой стальной или алюминиевой проволоки.

Здесь, несложный захват-державка сделан для операции запаивания проволочных выводов электровакуумного прибора (ЭВП) в стеклянную ножку гребешкового типа, хотя будет полезен и при ряде других операций. Конструкция захвата родилась при взгляде на аналогичную китайскую хваталку для выпаивания радиодеталей.

Стеклянная деталь и готовая ножка с впаянными выводами. Применяется как в радиолампах с октальным цоколем, так и в осветительных лампах накаливания, трубчатых люминесцентных и др.

Что понадобилось для изготовления.

Набор некрупного слесарного инструмента, мощный паяльник с принадлежностями, мелочи, расходные материалы.

К делу.

С конструкцией захвата было более-менее понятно – аналогично электромонтажной (Фото 3) но погрубее и в пригодном для нашей цели масштабе. Стеклянная деталь ножки довольно короткая и по крайней мере кончики захвата будут изрядно разогреваться, что в очередной раз заставляет задуматься о материалах.

Для прочных длинных и нетолстых спиц применил нержавеющую сталь. Материал этот не слишком распространен в стеклянном приборостроении, зато часто используется в декоративном стеклоделии – пинцеты, щупы, иглы, крючки, ножницы. В основном, инструмент медицинский и для короткого контакта с размягченным стеклом – горячая нержавейка таки к нему липнет. Мединструмент как правило немассивный, техника работы им такова – рядом с горелкой стоит и стаканчик с водой. Как только пинцет или крючок начинает липнуть, или просто через некоторые промежутки времени, его ненадолго макают в воду и продолжают работать.

Эту переменную прилипаемость можно применить с пользой, например - к разогретой нержавеющей технологической спице-державке можно прилепить некрупный кусочек стекла и обрабатывать его в пламени не относя далеко от факела. Вынесем его из пламени и через полминутки спица отколется при охлаждении. Такой нержавеющий прутик можно с успехом применять вместо стеклянной палочки обычно используемой для мелких промежуточных операций во многих работах. Как и стекло, нержавеющая сталь неважно проводит тепло.

Подходящей нержавеющей проволоки не нашлось, пришлось пожертвовать четырьмя нетолстыми, Ø2 мм, электродами ЦЛ-11 (?). Оббил с них обмазку молотком на наковальне, зачистил от остатков несколькими номерами наждачки.

В качестве объекта для хватания сделал модель – отрезал кусок стеклянной трубки Ø18 мм, длиной около 200 мм. Постепенно разогрел в пламени стеклодувной горелки её конец до размягчения стекла и в два приема сформовал небольшой конус медной разверткой смазанной расплавленным воском. Укрыл деталь базальтовым одеялом для плавного остывания – условный отжиг, аналог классического прогрева «в светящемся коптящем пламени». Минут через 20 остывшую трубку можно доставать. Отрезал развернутый конец – чиркнул поперек трубки ребром треугольного алмазного надфиля короткую риску и приложил ее к накаленной нихромовой проволоке электрорезалки. Дождавшись негромкого «хруп!», повернул трубку. Проведя таким образом в три приема кольцевую трещину легко отломил деталь - заготовку гребешковой ножки лампы (на фото). На концах нержавеющих спиц плоскогубцами отогнул сообразные крючки-захваты.

Попытался и бросил, схватить свою стеклянную воронку четырьмя независимыми крючками – вертятся как намыленные, соскальзывают. Следует скрепить их в однозначном положении. Пайкой. Применил пайку мягким безсвинцовым (таки ручной инструмент) – сплав олово-медь-чуток-серебра, припоем. С подбором флюса провозился неожиданно долго – проверенные варианты вроде ортофосфорной кислоты не сработали и даже специальный «для коррозионно-стойких, понимаешь, сталей» виновато развел руками, подлец. Почти отчаялся, но выручил флюс для алюминия.

С подбором флюса спаял крючки попарно, предварительно сложив их и сжав деревянными прищепками. Пайка в одном месте, около самых концов спиц. Промыв пайки от остатков кислотного флюса и просушив, надфилем удалил выступающие наплывы припоя.

Старый вариант автомобильного (?) толка несколько более толстостенен. Современные кондиционерные трубочки облегченные, экономные, просвет имеют крупнее, четыре электродных проволочины Ø2 мм в нее аккуратнейшим образом помещаются с небольшим трением. Роликовым резаком отрезал недлинный, так чтобы удобно помещался в руке, но не более, кусочек. Круглым надфилем удалил внутренние сужения - следы резака, зажал в патроне шуруповерта, зачистил и отшлифовал ручку несколькими номерами наждачки.

Держит вполне уверенно, ослабляется цанга с конца – можно вытряхнуть горячее стекло, охладить водой железку и работать дальше.

Такую стеклянную деталь при обработке в пламени придется непрерывно вращать и чем тоньше ручка зажима тем легче это делать. Деревянная ручка отпадает - слишком толсто. Однако, не будет ли металлический зажим жечь пальцы? – вопрос на который можно ответить только практически. В крайнем случае на медную трубку можно усадить несколько слоев термотрубки или надеть кусок силиконового шланга.

Деталь некрупная и можно придвинуть отражатель поближе к горелке. Для тренировки попробовал сделать «пробирочное дно» на ровном конце трубки – долгий равномерный нагрев с вращением и силами поверхностного натяжения края стягиваются. Заготовка однако, оказалась слишком короткой – юбочка тоже перегрелась, размягчилась и смялась крючками. Цель эксперимента, тем не менее, достигнута – сильный разогрев крючков. Ручка осталась теплой, но не горячей, даже термотрубка не понадобилась.

Стекло быстро остывает, операцию приходится делать за два-три подхода. Трубка в зажиме чуть скользит, из-за чего новая воронка выходит слегка кособокой.

P. S. Интересующихся и сочувствующих располагающих литературой (книги, статьи, заметки) 1920-30-х годов касательно изготовления первых радиоламп, прошу поделиться.

Babay Mazay, январь, 2023 г.

При всякого рода работах со стеклом на горелках, не раз и не два вспоминал известную максиму о незыблемости работ сделанных «на живую нитку». Со вздохом. Тяжелым. Известное дело – жгучее желание срочно попробовать прибор в работе толкает на самые простецкие решения, а потом как-то не до того, действует ведь, чего еще? Так и свои настольные стеклодувные горелки, соединял чем под руку подвернулось и если горелке малой нужно всего ничего – два шланга, то большая комбинированная многоножка (Фото 2) требует их целый пучок. Одного сжатого воздуха – три патрубка – Ктулху, как есть! Ну и кроме того, для полноценной работы нужно еще горелку ручную, а лучше две и простую горелку с широким мягким пламенем для подогрева. Словом – даже задействовать это хозяйство частично - тройники, тройники…

Минздрав предупреждает (а значит вооружает) – соединение горелок случайными шлангами и на скорую руку – опасно для здоровья!

Словом, перед работами серьезными заставил себя все это добро собрать культурно, без (повертев в воздухе растопыренными пальцами) вот этого вот. Приговаривая, - «Надо Федя, надо!» порылся по ящикам и коробкам с медным и латунным хламом. К этому времени конечно сформировалась и немудрящая концепция – дело известное – централизованные разветвители. Узкодлинные, обычной конструкции, коих пруд пруди, например, для водопроводных дел. Здесь - для карбюраторного газа (пары бензина получаемые по месту) и сжатого воздуха из компрессора. Карандашиком на клочке бумаги пересчитал потребители имеющиеся и перспективные, добавил по штучке выходов запасных. Кранов нет – все что нужно уже есть на самих аппаратах, незадействованные выходы гребенок – временно заглушить. Соединительный шланг принят нетолстый, силиконовый с внутренним диаметром 6 мм. В меру гибкий, с достаточным каналом, налезает на бОльшую часть горелочных «ёлочек», как раз и медная трубка нашлась подходящая для отводов моих разветвителей. 

Что понадобилось для работы.

Кроме заготовок (см. текст) - набор некрупного слесарного инструмента, набор инструментов и материалов для конструктивной пайки.

Как было дело.

Для корпусов подобрал кусок трубки диаметром 15 мм – от медного водопровода, соединение – понятно - пайка, можно мягким припоем, годится и вульгарный ПОС-61. Больше всего пришлось повозиться с торцами корпусов – по одной заглушке и по одному входу. Медитация над ящиком со старым водопроводным хламом дала кандидата на «вход» (Фото 3).

Разогнув плоскогубцами разрезанную обойму для опрессовки и удалив ошметки шланга и брони добрался до сути – штуцер, чудо как хорошо подходящий под принятый шланг, с готовой «ёлочкой». Никелированная (хромированная?) латунь или бронза. Берем!

Роликовый резак безусловно хорош своей мобильностью, карманностью, чем заслужил всемерное признание у монтажников трубопроводов. Весьма полезен и свойственный ему перпендикулярный рез, подобный «торцеванию» на токарном станке. Нехорош он принципом действия – не резке, но продавливанию. На фото хорошо видно характерную завальцовку, сужающую и без того нетолстый канал патрубка. Пришлось зенковать.

Патрубки упирающиеся в противоположную стенку корпуса (Фото 7) хорошо и ровно стоят и не склонны к перекосам, но канал частично перекрывается. Для уменьшения сопротивления потоку – на внутренней части патрубка, на его стенках, пришлось сделать еще по четыре отверстия на все стороны. Тоже в два приема – сверлом потоньше и рассверлить Ø3 мм. Для бешеной собаки, сотня дырок не труд, даже говорить смешно.

Переключен на повышенные обороты. Низ для пайки обработал наждачкой покрупнее, верх – отшлифовал мелкой, чтобы не было микроканалов под шлангом.

На фото замечательный пастообразный вариант для огневой пайки, от тех же медных водопроводов. Кислый – требует немедленной отмывки, но отмывается водой и без труда. Предназначен для безсвинцовых припоев но хорошо работает и с обычным ПОС-61. Канифоль и производные при нагреве горелкой применять не стоит – вспыхивает и засаживает место пайки затрудняя растекание припоя. Остатки удаляются плохо.

Флюс хорош еще и добавлением в состав крупинок припоя – это хороший индикатор – черный засеребрился – время вносить припой. Припой ПОС-61, в прутиках Ø3 мм без канифоли внутри. Для крупных работ он удобнее чем тонкий радиомонтажный – дает меньше окислов.

В горячей воде растворил немного кальцинированной соды – нейтрализация. Следом, промывка в чистой воде.

Для крепления гребенок около рабочего места на деревянное основание следует применить медные или латунные хомутики и не оцинкованные саморезы (гальваническая пара). Не используемые патрубки удобно заглушать недлинным отрезком шланга заткнутым стальным или стеклянным шариком или заплавленой короткой стеклянной трубочкой подходящего диаметра.

Babay Mazay, май, 2022 г.

Увы, стеклодувное дело весьма инструментоемкое ремесло. Конечно, их количество зависит от характера и сложности работ, но есть инструменты обязательные, без которых обойтись либо невозможно, либо это существенно осложнит работу и снизит ее качество. Из них – стеклодувная развертка (Рис.2) - ручной инструмент для раскрытия, расширения, формовке фланца из размягченного края трубки. Операция частая, применяется как для «отделочных» работ с горлышками, так и для подготовки краев для следующих операций. Кроме того, развертка используется для изготовления стеклянных кранов, воронок, ножек-опор и прочего подобного. 

Для подобной операции (Рис. 3) с размягченным (раскаленным) стеклом рабочая часть инструмента может быть изготовлена из весьма разнообразных материалов – медь, латунь, никель, железо, графит, обожженный (обугленный) текстолит или даже плотное твердое дерево также обугленное в мягком пламени горелки. Применять железо можно, но неудобно – окислы вплавляются в стекло и оставляют рыжие пятна, деревянные развертки работают недолго – обгорают. Дольше работает инструмент текстолитовый, предварительно обожженный. Лучший материал для горячей работы со стеклом – графит (еще лучше – он же изостатический, терморасширенный ?). Он легко скользит по размягченному стеклу (важно!) и почти не разрушается при высокой температуре, но дорог, хрупок, неудобен в обработке. Да, металлические развертки перед работой должны быть смазанными жиром, машинным маслом или воском.

Развертки могут быть как плоскими, так и телами вращения. Широкое распространение получили развертки латунные из нетонкого листа.

Здесь, некрупную развертку для стеклодувного дела выполнил из медной пластинки. Угол и размеры для формирования расширения  имеющихся трубок небольшого диаметра.

Что понадобилось для работы.

Набор некрупного слесарного инструмента, мелочи, ЛКМ.

К делу.

Для главной части инструмента – конуса соприкасающегося со стеклом подобрал заготовку – разбитую сильноточную (100 А) плавкую вставку (Фото 5…7).

Подготовленную (Фото 7) пластинку разметил и отпилил лишнее ручной ножовкой по металлу. Для удобства и лучшей точности из пары некрупных гвоздиков с откушенными шляпками сделал импровизированное стусло (Фото 8).

Медную заготовку опилил некрупным напильником в тисках и загладил рабочие боковые поверхности мелкой наждачной бумагой, дальнейшую шлифовку шкуркой «нулёвкой» и полировку сделал после изготовления ручки. Хорошая гладкая рабочая поверхность лучше скользит и меньше сминает размягченное стекло, не оставляет на стекле следов, задиров. Мягкая медь требует периодического восстановления шлифовки. 

Снабдил развертку рукояткой – подобрал нетолстую медную трубочку, отрезал кусочек, разметил и выпилил «лапки» для медной пластины. Отжег, сформовал лапки-держатель, подогнал надфилем. Подобрал нетонкую латунную проволоку и сделал из нее заготовки заклепок. Просверлил отверстия в деталях в сборе, приклепал медную трубку-ручку (Фото 10).

В это время у меня появился набор клейм по металлу и очень хотелось их опробовать – выбил на одной из нерабочих плоских сторон развертки угол раскрыва.

Перед работой рабочая часть инструмента слегка разогревается в пламени горелки и смазывается пчелиным воском (утапливается в кусок). При контакте с раскаленным стеклом воск сгорает, дым улетает в вытяжку. Первые же испытания показали – навык работы непростой, одолевается далеко не с ходу, обнаружилось и обстоятельство самого утилитарного свойства – медная ручка быстро разогревается от рабочей части и жжет руки.

Первое обстоятельство преодолевается изучением классиков (да вот хоть из раздела Литература) и неустанной практикой, второй - доработкой ручки.

В хламе отрыл готовую деревянную ручку в патриотическом оформлении (Фото 11), сделал державку – вбил в гнездо крупный гвоздь и в тисках отпилил ножовкой шляпку, зажал державку в патрон шуруповерта и напрочь сошкурил это издевательство над зрением и психикой (Фото 12).

У имеющейся медной ручки-трубки отпилил несколько сантиметров и подобрал стальной стержень (тепло проводит значительно хуже) более-менее плотно помещающийся внутрь. Приклепал его аналогичным образом и вклеил в деревянную ручку эпоксидной смолой с наполнителем. Вклеивать медную трубку в дерево непосредственно не стоит – скорее всего она расплавит клей и соединение будет непрочным. Вариант – использовать достаточно термостойкую замазку-цемент или подобрать вместо медной нетолстую стальную трубку, например, от многих бытовых холодильных агрегатов (теплообменник на задней стенке). 

Работа развертки не такая простая, нужен изрядный навык - равномерный разогрев определенной области заготовки, положение инструмента, работа в определенном месте пламени горелки...

P. S. Интересующихся и сочувствующих располагающих литературой (книги, статьи, заметки) 1920-30-х годов касательно изготовления первых радиоламп, прошу поделиться.

Литература.

• Стронг Д. Техника физического эксперимента. 1948 г.

• Легошин А. Я., Мануйлов Л. А. Стеклодувное дело. Москва, «Высшая школа», 1976 г.

• Сорокин В. С. Стеклодувная мастерская. Справочник. 2013 г.

Babay Mazay, ноябрь, 2021 г.