Стеклодувное дело удивительное занятие – по локоть в пламени, изменять форму такого волшебного материала как стекло. Замечу, весьма капризного и трудного в обработке любыми способами. Некоторая возня с горелками позволила в основном делать в их пламени некрупные детали для семейного занятия – витражного дела. Для последующего сплавления в специальной печи. Это нужный, но прискорбно простейший навык. Дочь приступившая в этом году к изучению школьной программы по химии подвигнула на новые эксперименты. Увы, сельская средняя школа не располагает средствами для содержания полноценного кабинета химии с демонстрацией экспериментов, лабораторными и практическими работами. Кроме прочего, к лаборатории должен в обязательном порядке прилагаться преподаветель-энтузиаст, а таковые были редкостью во все времена.

Решено по мере сил и времени организовать ребенку хотя бы простые эксперименты в домашней мастерской в импровизированной лаборатории. В качестве химической посуды, разумеется, можно использовать и небольшие стеклянные пузырьки из под специй, лекарств и т.д. Но изящнее и правильнее, по возможности, обзавестись настоящей химической посудой, как у всамомделишних химиков. Это воодушевляет, многие работы по организации даже такой импровизированной мини-лаборатории также способствуют привитию и совершенствованию полезных навыков, их следует выполнять вместе с юным химиком – будущим академиком.

Что потребовалось для выполнения работ.

Газовая горелка, заготовки – стеклянная трубка легкоплавких сортов, стеклодувный нож или треугольный надфиль, медицинский пинцет, мелочи.

При выполнении работ стекло размягчается в пламени горелки. Время когда стекло находится в нужной консистенции весьма коротко, слишком долгий нагрев также не желателен, он может приводить к неприятным эффектам в стекле. Операции приходится выполнять быстро, планировать их следует заранее.

Заготовки – по случаю мне досталось, увы, небольшое количество стеклянных трубок – именно остатков разорившегося неонового производства. Среди нескольких прочих, есть и немного трубок Ø 18 мм хорошо подходящих для пробирок. Трубку-заготовку стандартной длины разметил спиртовым маркером и разрезал на равные куски. Такой диаметр всё ещё можно резать стеклодувным ножом, на манер вскрытия ампул – круговым движением нанести царапину, растягивая, разрывая трубку в стороны, сломать ее. Тем не менее, усилия требуются значительные, разломы не всегда удаются удовлетворительного качества – часто неровны. Случившиеся неровные края выравнивал на алмазном инструменте смачивая его водой (Фото 2).

Работа на горелке.

Моя настольная газо-воздушная горелка - небольшой мощности. Горючий газ получаю по месту в бензиновом карбюраторе стоящим под столом. Над рабочим столом вытяжка, на носу самодельные защитные «дидимовые» очки. Несмотря на несколько более высокую температуру сгорания паров бензина, трубка значительного диаметра размягчается неохотно – небольшой факел, не хватает тепла. Для увеличения мощности пламени, навстречу, подобно Рис.1 – а, поставил зажженную туристическую компактную газовую «паяльную лампу».

Выполнив подобия действий Рис. 1. получил пучок пробирок более или менее классической формы (Фото 4).

Увы, почти все они – сборник классических ошибок в данной работе (Фото 5, 6) в довершение и разной длины.

Тем не менее, первый опыт сочтен удовлетворительным.

Что еще делают со стекляшками после изготовления? Конечно нейтрализуют внутренние напряжения! Они могут остаться после быстрого остывания стекла и породить трещины, а то и вовсе разорвать стекло. Предмет первой необходимости в стеклодувной мастерской – хотя бы простейший полярископ. Пропуская поляризованный свет через нашу стекляшку, по характерным цветным пятнам можно увидеть очаги внутренних напряжений. Для прибора нужен источник ровного белого света и два поляризационных фильтра. В наше время простейший полярископ можно соорудить из единственного фильтра – второй, вместе с источником света уже установлен в любом ЖК мониторе, нужно только вывести на экран белое поле.

Мой поляризационный фильтр – от ЖК экранчика небольшой носимой электронной игры. Попробуем его применить.

Для подсветки исследуемого образца выведем на ЖК монитор белый фон, например, создадим новый документ в редакторе «Блокнота» и откроем его. Работа поляризационного фильтра зависит от его положения, при наблюдениях приходится вращать его параллельно плоскости экрана до получения наилучшего изображения – отчетливо видимых фиолетовых пятен внутри образца, конечно если они есть.

Исследование стеклянной иглы оставшейся от стеклодувных работ, имеющей внутренние напряжения наверное, показали (Фото 7, 8) полную работоспособность фильтра и такого упрощенного полярископа.  

Литература.

1. Д. Стронг. Техника физического эксперимента. ЛЕНИЗДАТ, 1948 г.

Babay Mazay, октябрь, 2021 г.

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.

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.

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. 

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). 

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.

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. 

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). 

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).

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.

Babay Mazay, декабрь, 2021 г.

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. 

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Babay Mazay, январь, 2023 г.

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».

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). 

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.

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. 

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Babay Mazay, март, 2022 г.