Cómo hacer vidrio
La fabricación de vidrio es un proceso muy antiguo, con evidencia arqueológica de fabricación de vidrio que data de antes del 2500 a. C.
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Una vez que un arte raro y preciado, la fabricación de vidrio se ha convertido en una industria común. Los productos de vidrio se usan comercialmente y en el hogar como contenedores, aislantes, fibra de refuerzo, lentes y arte decorativo. Si bien los materiales utilizados para fabricarlos pueden variar, el proceso general sobre cómo hacer vidrio es el mismo y se describe a continuación.
Método uno
Usando un horno o horno
- 1 Obtenga arena de sílice. También llamada arena de cuarzo, la arena de sílice es el ingrediente principal en la fabricación de vidrio. Se busca vidrio sin impurezas de hierro para piezas de vidrio transparente, ya que el hierro hará que el vidrio se vea verdoso cuando esté presente. Use una máscara facial si maneja arena de sílice de grano extremadamente fino. Si se inhala, puede irritar la garganta y los pulmones. La arena de sílice está disponible en tiendas en línea. Es bastante barato: pequeñas cantidades no deberían costar más de 20 dólares. [2] Si desea operar a escala industrial, los minoristas especializados pueden ofrecer tarifas competitivas en pedidos grandes, a veces inferiores a $ 100 por tonelada. Si no es posible encontrar arena suficientemente libre de impurezas de hierro, su efecto de tintado se puede contrarrestar agregando pequeños cantidades de dióxido de manganeso O, si quieres vidrio verdoso, ¡deja la plancha adentro!
- 2 Agregue carbonato de sodio y óxido de calcio a la arena. El carbonato de sodio (comúnmente llamado bicarbonato de sodio) reduce la temperatura necesaria para hacer vidrio comercialmente. Sin embargo, permite que el agua pase a través del vidrio, por lo que se agrega óxido de calcio o cal para negar esta propiedad. También se pueden agregar óxidos de magnesio y / o aluminio para hacer que el vidrio sea más duradero. En general, estos aditivos no ocupan más del 26 al 30 por ciento de la mezcla de vidrio.
- 3 Agregue otros productos químicos, según el propósito previsto del vidrio. La adición más común para el vidrio decorativo es el óxido de plomo, que proporciona el brillo en la cristalería de cristal, así como la suavidad para facilitar el corte y también reduce el punto de fusión. Las lentes de anteojos pueden contener óxido de lantano debido a sus propiedades refractivas, mientras que el hierro ayuda al vidrio a absorber el calor. El cristal de plomo puede contener hasta un 33 por ciento de óxido de plomo; sin embargo, cuanto más óxido de plomo, más habilidad se requiere para dar forma al vidrio fundido, por lo que muchos fabricantes de cristal de plomo optan por un menor contenido de plomo.
- 4 Agregue productos químicos para producir el color deseado en el vidrio, si lo hay. Como se señaló anteriormente, las impurezas de hierro en la arena de cuarzo hacen que el vidrio hecho con él parezca verdoso, por lo que se agrega óxido de hierro para aumentar el tinte verdoso, al igual que el óxido de cobre. Los compuestos de azufre producen un tinte amarillento, ámbar, parduzco o incluso negruzco, dependiendo de la cantidad de carbono o hierro que también se agrega a la mezcla.
- 5 Coloque la mezcla en un buen crisol o soporte resistente al calor. El contenedor debe poder soportar las temperaturas extremadamente altas dentro del horno; dependiendo de sus aditivos, su mezcla de vidrio puede derretirse a un rango de temperaturas entre 1,500 y 2,500 grados Celsius. Su contenedor también debe agarrarse fácilmente con ganchos y postes de metal.
- 6 Derretir la mezcla en un líquido. Para el vidrio de sílice comercial, esto se hace en un horno a gas, mientras que los vidrios especiales se pueden crear usando un fundidor eléctrico, horno de olla o horno. La arena de cuarzo sin aditivos se convierte en vidrio a una temperatura de 2,300 grados Celsius (4,172 grados Fahrenheit). Agregar carbonato de sodio (refresco) reduce la temperatura necesaria para hacer el vidrio a 1,500 grados Celsius (2,732 grados Fahrenheit).
- 7 Homogeneizar y eliminar burbujas del vidrio fundido. Esto significa agitar la mezcla a un espesor constante y agregar productos químicos como sulfato de sodio, cloruro de sodio u óxido de antimonio.
- 8 Dale forma al vidrio fundido. Se puede dar forma al vidrio de varias maneras: el vidrio fundido se puede verter en un molde y dejar enfriar. Este método fue utilizado por los egipcios, y también es la cantidad de lentes que se crean hoy en día. Se puede recoger una gran cantidad de vidrio fundido al final de un tubo hueco, que luego se sopla mientras se gira el tubo. El vidrio está formado por el aire que ingresa al tubo, tirando por gravedad del vidrio fundido y de cualquier herramienta que utilice el soplador de vidrio para trabajar el vidrio fundido. El vidrio fundido se puede verter en un baño de estaño fundido para soportarlo y aplicarlo a presión con nitrógeno presurizado. y pulirlo. El vidrio hecho por este método se llama vidrio flotado, y así es como se han hecho los paneles de vidrio desde la década de 1950.
- 9 Lentamente enfriar el vidrio en un horno. Este proceso se llama recocido y elimina cualquier punto de tensión que se haya formado en el vidrio durante el enfriamiento. El vidrio que no ha sido recocido es significativamente más débil. Una vez que se completa este proceso, el vidrio puede recubrirse, laminarse o tratarse de otro modo para mejorar su resistencia y durabilidad. La temperatura precisa para el recocido puede variar según la composición precisa del vidrio, desde tan solo 750 grados Fahrenheit hasta 1000 grados Fahrenheit. La velocidad a la que se debe enfriar el vidrio también puede cambiar; en general, las piezas de vidrio más grandes deben enfriarse más lentamente que las piezas más pequeñas. Investigue los métodos de recocido adecuados antes de comenzar. Un proceso relacionado es el templado, en el cual el vidrio con forma y pulido se coloca en un horno calentado a al menos 600 grados Celsius (1,112 grados Fahrenheit) y luego se enfría rápidamente (“apagado”) con ráfagas de aire a alta presión El vidrio recocido se rompe en fragmentos a 6,000 libras por pulgada cuadrada (psi), mientras que el vidrio templado se rompe en pedazos pequeños a no menos de 10,000 psi y generalmente a alrededor de 24,000 psi.
