Сверление и разрезание стекла.

1. Сверление стекла, а) Тонкое стальное сверло, нагретое добела, закаляют (погружают) в ртути или куске сургуча и оттачивают (см. стр. 8). Затем приготовляют насыщенный раствор камфары в скипидаре, смачивают им сверло, насаженное на коловорот, и быстро сверлят стекло, которое при этом смачивается в точке сверления названным раствором. Этим способом можно просверлить стекло, толщиною в 1 см менее чем в одну минуту.

б) Для того, чтобы просверлить отверстие в стекле, Краузе рекомендует взять трехгранный напильник, обмокнуть его в скипидар и осторожно просверлить отверстие.

в) Можно также просверлить стекло на токарном станке медным прутом, смазывая его маслом и посыпая наждаком. Особое внимание следует обратить на отверстие, когда процесс сверления подходит к концу и остается только последний тонкий слой, так как при этом стекло легко может треснуть.

г) В журнале \»Scientific American дается следующий совет:

приготовить раствор из 31 камфары, 46 скипидара и 10,8 эфира и смочить этой жидкостью конец сверла. Острый угол только что сломанного острия напильника лучше всего подходит для этой цели.

д) Если нужно просверлить в стекле отверстие, напр. в 6 мм, то сначала сверлят в куске дерева или металла дырку требуемого размера и приклеивают шаблон к стеклу при помощи воска. Затем берут очень тонкую трубку из меди или латуни, наполняют ее наждаком ј 100, смоченным водой, и крутят пальцами или при помощи тетивы. Таким способом можно просверлить отверстие в стекле в несколько минут.

е) Если требуется просверлить несколько дырок, то рекомендуется употреблять алмазное сверло. Для сверления больших отверстий, от 1/2 до 2 1/2 см и больше, подбирают тонкую латунную трубку, в 2 1/2 или 5 см длиной, а диаметром равную требуемому отверстию. Трубка должна быть снабжена небольшим шпинделем и желобчатым шкивом, который приводится в движение тетивой лучковой дрели. Способ употребления следующий: прикрепить к стеклу, где требуется просверлить отверстие, стеклянный или металлический кружок, в который должна упираться трубка — сверло. Положить стекло горизонтально, а сверлом работать перпендикулярно, одной рукой придерживая верхний конец трубки. Насыпать в открытый конец трубки, по мере надобности, наждак ј 90, смоченный водой. В очень короткое время в стекле будет просверлено отверстие.

ж) Для сверления отверстий в стекле можно употреблять по совету \»Glassware Review\» хорошо закаленные стальные сверла. Такие сверла легко проходят сквозь стекло, его перед употреблением основательно смочить раствором серной кислоты. На \»Берлинском заводе стеклянных изделий\» стекло сверлят при помощи серной кислоты как железо, теми же сверлами и на тех же станках.

з) Следующий рецепт был помещен в американском журнале \»Design and Work\» одним оптиком. Сначала следует приготовить насыщенный раствор камфары в скипидаре, затем взять ланцетовидное сверло, величиною в требуемое отверстие. Нагреть сверло до белого каления и погрузить его в ртуть или сургуч, от чего оно станет очень твердым (см. стр. 9). Отточив сверло на оселке, вставить его в ручку от шила, погрузить острие сверла в вышеуказанный раствор камфары и начать сверлить стекло так, как сверлят дерево. Вставлять сверло в ручку сверла не годится, так как не следует при сверлении вертеть в одну сторону. Нужно следить за тем, чтобы сверло было хорошо смочено в растворе. Погрузив напильник в этот раствор, можно пропилить отверстие еще шире.

и) Небольшие нешлифованные осколки алмазов, вставленные в конец тонкой трубки, представляют очень хорошие сверла для стекла.

2. Разрезание стеклянных предметов. Для разрезания стеклянных трубок Краузе советует употреблять следующий прием: обматывают то место трубки, в котором желают ее разрезать, довольно широкой полосой бумаги такой длины, чтобы она несколько раз обернула трубку, и приклеивают концы, причем следует обращать внимание на то, чтобы кромка бумаги точно совпадала с местом предполагаемого разреза. Рядом с этой бумажкой, точно таким же образом, приклеивается вторая полоса бумаги так, чтобы между ними получилось очень узкое пространство неприкрытого стекла, равномерной ширины по окружности, по которому и должен пройти разрез. Полезно полоски, прежде чем обматывать, Немного смочить. Затем помещают узкое пространство между бумажками над огнем (керосиновой лампы или спиртовой горелки). Трубку вращают над пламенем, пока пространство незащищенного стекла между бумажками не прогреется достаточно сильно так, чтобы капля холодной воды, опущенная на это место, вызвала чистый и ровный разрез. Бумажки, обертывающие стеклянную трубку, препятствуют проникновению Тепла к закрытым ими поверхностям, и потому пламя действует особенно интенсивно на незащищенную полоску стекла. Прежде чем направить пламя на стеклянную трубку, необходимо хорошо высушить бумажки, навернутые на трубку, потому что сырость на стекле может привести к разрыву его по неправильной линии.

Чтобы обрезать банку, бутылку и т. п., проводят соответствующую черту подпилком и потом по черте раскаленным железным прутком или раскаленным углем: стекло, расширяясь от жара, трескается по проведенной черте.

3. Уголь для резания стекла делается следующим образом:

a) 8 антрацита толкут в мелкий порошок, протирают сквозь густое сито и смешивают с 1/2 мельчайшего порошка свинцового сахара. Когда оба порошка будут хорошо размешаны, прибавляют к ним столько трагантовой смолы, чтобы получилась густая, тестообразная масса, из которой затем формуют палочки в виде продолговатых прутиков. Приготовленные и достаточно высушенные палочки употребляют следующим образом: палочку раскаливают на огне и проводят ею по черте, начало которой подпиливается напильником.

б) Пользуются также углем следующего состава: 25 гуммиарабика и столько же траганта растворяют в 35 воды и прибавляют к раствору 4 росного ладана, растворенного в небольшом количестве спирта. К смеси прибавляют столько угольного порошка, чтобы получить густое тесто, из которого приготовляют палочки толщиною в карандаш.

в) Смешать 90 древесного (липового) угля (в порошок), 2 селитры (в порошке), 1 бензойной смолы (в порошке), 2 траганта (в порошке) и замесить с водой в тесто, скатать палочки и дать высохнуть. Зажечь палочку, провести ею медленно по стеклу и капнуть водою на горячее место, отчего стекло даст трещину на желаемом месте. Поворачивая палочку, можно придать трещине любое направление.

4. Сгибание стеклянных трубок, а) Поместить часть, где требуется сгиб, в пламя спиртовки или газового рожка (вся поверхность трубки должна быть предварительно равномерно нагрета). Когда стекло начнет делаться мягким, осторожное давление руками даст необходимый сгиб. б) Наполнить стеклянную трубку песком.

Это делается в трех случаях: 1) когда трубка очень широкая, 2) когда стекло очень тонкое и 3) когда изгиб должен быть очень длинного радиуса. В последнем случае наполненную песком трубку лучше всего нагреть над большим очагом с горящим древесным углем.

II. Травление стекла.

1. Травление стекла по Лайнеру. До настоящего времени предполагали, что для матовой протравы стекла необходимо употребление дорогостоящих хлористых солей. Недавно А. Лайнер открыл, что можно приготовить сравнительно дешевую травильную жидкость без хлористых солей. В \»Polytechnisches Journal\» помещены следующие два его рецепта:

а) Сначала приготовляют два раствора: Раствор I, состоящий из I соды в 2 теплой воды и Раствор II, состоящий из 1 поташа в 2 теплой воды. Оба раствора I и II смешивают и к смеси прибавляют 2 концентрированной плавиковой кислоты, а затем Раствор III, состоящий из 1 сернокислого калия в 1 воды.

б) Второй рецепт состоит из следующих составных частей: 8 воды, 4 поташа, 1 растворенной плавиковой кислоты и 1 сернокислого калия. Эту смесь обрабатывают хлористоводородной кислотой и поташом, пока она не вызовет матовой поверхности желаемой степени на пробном куске стекла.

2. Травление стекла по Кампманну. Еще более простой способ был предложен Кампманном в Вене. При приготовлении травильной жидкости последний употребляет деревянную посуду, железные части которой (обручи и т. п.) защищены от разъедающего действия кислотных паров слоем асфальтового лака. Этот сосуд наполняется на 1/5 своего объема крепкой плавиковой кислотой, которая частично нейтрализуется осторожным и постепенным прибавлением нескольких кристаллов соды. Затем прибавляют еще немного соды небольшой деревянной лопаточкой. Сода прибавляется до тех пор, пока смесь не начнет пениться и не загустеет настолько, что будет прилипать к деревянной лопатке. Ввиду того, что кислотные пары очень вредны для здоровья, эту операцию следует производить на открытом воздухе, чтобы пары быстро уносились. Содержимое котла состоит теперь из хлористого натрия и нейтрализованной плавиковой кислоты. Смесь переливают в деревянную чашку и разбавляют водой, в 5-10-кратном количестве ее объема, смотря по тому, какой крепости желают получить травильную жидкость. Не рекомендуется употреблять смесь в слишком концентрированном виде, потому что в таком случае поверхность стекла при травлении получается неровной, грубозернистой и обсыпанной мелкими кристаллами. Если, с другой стороны, травильная жидкость слишком разбавлена водою, то поверхность стекла получится прозрачной, а не матовой. Оба эти недостатка можно легко исправить: если раствор слишком крепкий, то нужно прибавить небольшое количество плавиковой кислоты, частично нейтрализованной содой.

3. Травление стекла по Гопкинсу. Хороший рецепт для приготовления небольшого количества травильной жидкости дает А. Гопкинс в \»Scientific American\»: 24 плавиковой кислоты, 60 кристаллической соды (в порошке), 10 см3 воды. Употреблять эту травильную жидкость лучше всего следующим образом: сначала тщательно очищают стекло от всякой грязи. Затем место, которое надлежит сделать матовым, обводят бордюром из восковой массы, составленной из воска, сала, канифоли и асфальта (в порошке), смешанных вместе. Бордюр не дает разлиться травильной жидкости на те части поверхности стекла, которые не желают травить. Стекло подвергается сначала действию (в течение нескольких минут) обыкновенного травильного раствора (раствор плавиковой кислоты 1 : 10), который затем сливается. После этого поверхность стекла обмывается водой и высушивается как можно тщательнее с помощью губки или ватки. Затем стекло подвергается действию вышеуказанной травильной жидкости, которая наливается на стекло до тех пор, пока не образует толстого слоя. Жидкость оставляют на стекле в течение часа, после чего ее сливают и поверхность обмывается водой. Воду оставляют на стекле, пока образуется тонкая пленка силиката. Пленку эту счищают, а поверхность стекла еще раз промывают водой и бордюр из воска снимают.

4. Травление стекла по Калльетэ. Некоторые вещества прилипают к стеклу так крепко, что если их постараться отделить, то вместе с ними отдираются чешуйки стекла. Этот факт обратил на себя внимание французского профессора Калльетэ в то время, как он изучал способ припаивания стекла к металлам.

Изобретенный им тогда способ спайки применяется при приделывании кранов и прочих металлических приспособлений к стеклянным трубкам, предназначенным для проводки газов под высоким давлением. Для того чтобы припаять кусок металла к стеклянной трубке, достаточно посеребрить последнюю, чтобы сделать ее проводником электричества, и затем наложить на посеребренную часть кольцо из гальванической меди, к которой можно припаять любой металл оловом. Гальваническая медь, наложенная таким образом, так крепко прилипает к стеклу, что, если не захотят снять, то вместе с нею сдираются кусочки стекла.

5. Жидкое стекло, часто употребляемое для соединения двух кусков стекла, производит такое же действие. Но особенно легко отдирать от поверхности стекла частицы его при употреблении обыкновенного столярного клея. Кусок стекла покрывают слоем клея, растворенного в воде. Клей при высыхании сжимается, отстает от стекла и отделяет многочисленные чешуйки стекла различной толщины.

Протравленное таким образом стекло представляет декоративный узор, напоминающий узоры, которые разрисовывает мороз на оконных рамах зимой.

Если растворить в желатине легко кристаллизирующиеся соли (такие, которые не оказывают химического действия на желатин), то узоры, вытравленные на стекле, будут напоминать листья папоротника. Изумительные эффекты достигаются серноватистокислым натрием (гипосульфат), хлорноватокислым и азотнокислым калием.

Такое травление стекла действием желатина с успехом употребляется для украшения многочисленных предметов.

Процесс травления состоит в следующем: растворить столярный клей в воде, нагрев его в водяной бане и прибавив 6% его веса обыкновенных квасцов. Когда клей хорошенько смешается и получится однородная масса, густоты патоки, то наложить слой этой массы, пока она горячая, на стеклянный предмет, при помощи щетки. Если предмет из матового стекла, клей оказывает еще более энергичное действие. Через полчаса наложить второй слой таким образом, чтобы образовалась ровная прозрачная поверхность, лишенная воздушных пузырьков. Оставить затем предмет в покое и, когда клей сделается настолько твердым, что не будет поддаваться давлению ногтя (т. е. приблизительно через 24 часа), поставить предмет в более теплое место, например, в духовой шкаф, в котором температура не должна превышать 40 ёЦ. В такой температуре оставить предмет несколько часов, и когда клей высохнет, то он с треском будет отделяться, отдирая с собой многочисленные частички стекла. Затем предмет следует тщательно вымыть и высушить.

Узоры, получаемые таким образом, не всегда одинаковы. Толщина клеевого слоя, продолжительность высыхания и многие другие условия влияют на форму и количество чешуек, отдираемых от поверхности стекла.

6. Травильная жидкость для стекла. Истолочь в фарфоровой ступке 1 хлористого аммония и 1 сернокислого бария в мелкий порошок, высыпать в свинцовый сосуд и прибавить хлористоводородной кислоты до получения густой жидкости, размешивая свинцовой палочкой.

Жидкость можно влить в склянку, покрытую внутри парафином, для чего подогревают склянку, вливают в нее немного расплавленного парафина и вертят ее до тех пор, пока парафин покроет дно и внутренние стенки.

Начертание букв и узоров на стекле производится отточенным гусиным пером, и через полминуты жидкость смывается. При употреблении кислоты нужно соблюдать крайнюю осторожность, чтобы она не попала на кожу. Кислота вызывает сильные ожоги, трудно поддающиеся лечению. Пары также очень вредны для здоровья, поэтому процесс травления должен быть произведен в стеклянном шкафу.

7. Матирование стекла, а) Сделать из истолченного плавикового шпата порошок, сложить смесь в свинцовый сосуд (ванночку), положить в него стекло, которое должно подвергнуться травлению, и слегка нагреть. Таким способом получается очень нежная матировка. Операцию следует производить на открытом воздухе или в особой камере.

б) Растворить 20 г желатина и 20 г хлористого натрия в 30 см3 теплой воды. Налить на стекло и дать высохнуть. Погрузить затем на 30 с в раствор 15 г плавиковой кислоты в 248 г воды и высушить.

8. Опаловое стекло. Следующие способы делают оконные стекла непрозрачными, пропуская вместе с тем свет.

а) Смазать стекло следующим раствором: 3 сернокислого цинка, 3 сернокислого магния, 2 декстрина, и 20 воды. Высыхая, смесь солей кристаллизуется тонкими иглами, делающими стекло непрозрачным.

б) Растереть достаточное количество свинцового сахара с небольшим количеством вареного льняного масла и равномерно обрызгивать этим составом поверхность стекла при помощи щетинистой кисти, пока не получится вид матового стекла. Когда состав совершенно затвердеет, можно стекло украсить, нарисовав на нем контур любого узора крепким раствором едкого калия. Дать постоять столько времени, сколько потребуется для оказания действия (что достигается опытом), и затем быстро стереть остальное.

в) Оконные стекла можно сделать непрозрачными, покрыв их с одной стороны жидкостью, полученною от растирания отмученного мела с жидким стеклом. Стекла покрывают этой жидкостью один или два раза, после чего стекло делается непрозрачным, а комната остается такой же светлой, как и прежде.

9. Золотые буквы на стекле. Если требуется украсить стекло золотыми буквами, торговой маркой или каким-нибудь орнаментом, то те части стекла, которые должны быть ими покрыты, смачиваются при помощи щетки жидким стеклом. Затем на этот слой накладывается листовое золото и ровно прижимается к стеклу посредством тампона из ваты. Предмет нагревается до 58 ёЦ для достижения частичного высыхания, а затем буквы или узоры рисуют карандашом, лишнее золото срезается, края подравниваются, и предмет высушивается нагреванием при более высокой температуре.

10. Цветные буквы на стекле. Надписи следует набрать типографским шрифтом и сделать несколько оттисков на прозрачной бумаге. Один из них помещается задней стороной к стеклу и слегка прикрепляется гуммиарабиком по краям. Из других отпечатков аккуратно вырезаются отдельные буквы и приклеиваются к стеклу, прикасаясь к нему печатной стороной. Буквы должны совпадать с буквами надписи, просвечивающей с другой стороны. Для приклеивания букв приготовляется паста из цинковых белил, растертых с жидким льняным лаком. В пасту можно прибавить какую-нибудь краску. Этой пастой смазывается поверхность надписи, включая и заднюю сторону букв. Паста удаляется со стекла чистой тряпочкой, буквам дают подсохнуть и снимают бумагу с отпечатками. На стекле тогда ясно выступает надпись того цвета, в который была окрашена паста.

11. Живопись на стекле. Растопить в железном сосуде 30 г прозрачной смолы (копаловой, дамаровой и т. п.). Дать немного остыть, но не затвердеть. Затем прибавить скипидара в достаточном количестве, чтобы сохранить смолу в жидком состоянии. Когда охладится, употреблять этот лак, примешивая его к масляным краскам вместо масла.