Зі склом і виробами з нього сучасна людина стикається практично щодня. Цей матеріал настільки міцно увійшов у повсякденне життя, що рідко хто замислюється про те, як і з чого його виробляють. Адже технологія виготовлення скла дуже цікава і сповнена різних хитрощів.
З чого складається скло
Основу скла становить один з найпоширеніших матеріалів - кварцевий пісок. Здається дивним і незбагненним, яким чином з цієї сипучої маси, що не відрізняється прозорістю, в результаті виходить безбарвне монолітне скло, через яке людина щодня дивиться на навколишній його світ.
Секрет полягає в температурному впливі. Пісок піддають спеціальній обробці, нагріваючись до критичних температур. При цьому окремі частинки сипучої речовини спекаються і сплавляються між собою. Потім слідує швидке охолодження маси, в ході якого піщинки просто не встигають повернутися в початковий стан.
Пісок - головний, але не єдиний компонент, який використовується при виготовленні скла. Крім нього до складу маси додають вапняк, воду і соду. А як зробити скло кольоровим? І тут є свої технологічні та хімічні тонкощі. Щоб додати склу потрібний відтінок, до розплавленої маси додають оксиди різних металів.
Суміш оксидів міді і хрому, наприклад, дасть зелений колір. Оксид кобальту здатний надати склу синій відтінок.
Технологія виготовлення скла
Процес виробництва скла починається з ретельного дозування компонентів. Для цієї мети використовують дуже точні електронні ваги. Відміряні речовини поміщають у масивну піч, де при високій температурі суміш перетворюється на однорідну масу. При цьому з майбутнього скла видаляються шкідливі газові бульбашки. Особливо широке застосування отримало листове скло. Основна тонкість при його виготовленні полягає в тому, щоб надати прозорому листу ідеальну гладкість. Кілька десятиліть тому для цієї мети використовували довгі конвеєри, забезпечені дуже тонкими роликами.
Раніше скло переміщалося по роликовій поверхні і одночасно охолонуло. Але в підсумку лист виходив не цілком рівним і вимагав ретельного полірування.
На допомогу технологам прийшли винахідники. Вони відшукали дотепний спосіб, що дозволяє впоратися з технічним протиріччям, притаманним описаному вище завданню. Виготовлений скляний лист вирішили поринути у ванну, наповнену розплавленим оловом, що має певну температуру. Щільність скла нижча, ніж у цього металу. Тому лист плавав по поверхні олова, охолоджуючись і стаючи майже ідеально гладким. Потреба в додатковому поліруванні готового виробу відпала ("Знайти ідею", Г.С. Альтшуллер, 1986). На останньому етапі технологічного процесу відбувається автоматичний контроль якості скла. Точна апаратура виявляє можливі дефекти в матеріалі, а сканер маркує проблемні місця. Після цього великі полотна скла ріжуться на стандартні аркуші, а дефектні ділянки при цьому видаляються. Відходи виробництва, втім, тут же йдуть у справу - їх додають до чергової порції скляної маси.