حرارت دادن با یک افزایش دمایی سریع تا رسیدن به دمای فیوزینگ کامل آغاز میشود (۱۶۰۰ تا ۱۶۲۵) و متعاقبا شیشه سریعا تا دمای آنیل سرد میشود. زمان کل باید یک ساعت باشد. شیشه در دمای آنیل نگه داشته میشود و سپس کوره خاموش میشود و اجازه داده میشود با سرعت طبیعی خنک شود.
حرارت دادن ملایم
در این حالت حرارت دادن با یک افزایش دمای ملایم تا دمای فیوز آغاز میشود و کوره در ۱۵۰۰ به مدت ۱۵ دقیقه نگه داشته میشود تا فیوز شدن کامل سطح مشاهده شود. عملیات با یک افت دمای ملایم تا رسیدن به دمای آنیل پیش میرود. شیشه برای ۴۵ دقیقه در این دما نگه داشته میشود. سپس دما به آرامی اما به طور ثابت پایین آورده میشود و کوره خاموش میشود و اجازه داده میشود تا با سرعت طبیعی خنک شود.
حرارت دادن کنترل شده
ویژگیهای کوره خود را در شرایط مختلف پیدا کنید و بیاموزید که چگونه به طور مناسب آنها را به کار ببرید. برای مثال هنگامی که یک سری بشقاب در یک کوره مخصوص حرارت داده شد، یک شیشه خام ۱۱ اینچی به همراه طرح بریده شده بر روی یک کفه کوره که ۱ اینچ بالاتر از کف کوره قرار داشت، گذاشته شد. پس از گذاشتن یک مخروط ۰۱۲، کوره بر روی درجه زیاد تنظیم شد و در آن به اندازه ۵/۰ اینچ برای تهویه باز گذاشته شد، پس از یک ساعت در کوره بسته شد و تقریبا ۱ ساعت بعد به وسیله کنترل کننده، کوره خاموش شد. کوره مجددا برای نیم ساعت به اندازه ۱ اینچ باز شد و سپس بسته شد و یک عایق با ضخامت شش اینچ بر روی در قرار داده شد. عایق هنگامی که کوره هنوز بالای دمای آنیلینگ و در زیر محدوده تبلور قرار داشت، گذاشته شد. این امر انجام شد تا سرعت سرد کردن به اندازه کافی برای آنیل کردن شیشهای با ضخامت ۲۵/۰ اینچ کاهش یابد. این یک برنامه روزمره است، زیرا در وقت صرفه جویی میکند و به ما اجازه میدهد بدون نیاز به کنترل کردن کوره در حین سرد شدن، کورههای دیگر را روشن کنیم یا به کار طراحی بپردازیم.
روشهای ترجیحی خود را با روی هم گذاشتن سه مربع ۳ اینچی بر روی هم آزمایش کنید و تنش آنها را پس از حرارت دادن کنترل کنید. اگر با روش خود بتوانید ۳ لایه شیشه بیرنگ را آنیل کنید، مطمئنا میتوانید قطعات مشابه آن را نیز با این برنامه آنیل کنید.
حرارت دادن با هزینه زیاد
سیکل حرارتی مناسب را تعیین کنید و از یک کنترل کننده اتوماتیک برای حرارت دادن کوره از شروع تا پایان استفاده کنید.
آنیل کردن و سیکل فیوزینگ ایدهآل
موفقیت در پروژههای فیوزینگ شیشه مستقیما به درک صحیح از ویژگیهای حرارتی (فیوزینگ) و خنک کردن (آنیل کردن) شیشه بستگی دارد. این فصل برای ارائه یک درک تئوری از این اصول طراحی شده است. برای انجام این امر، یک برنامه پخت ساده، که سیکل فیوزینگ ایدهآل نامیده میشود، ارائه و بحث شده است.
شش مرحله در این سیکل فیوزینگ ایدهآل وجود دارد: دو مرحله برای گرمایش (گرمایش اولیه و گرمایش سریع) و چهار مرحله برای سرمایش (سرمایش سریع، نگهداری در دمای آنیل، سرد کردن از دمای آنیل و خنک کردن تا دمای اتاق). در نگاه اول، ممکن است مراحل مختلفی که این نمودار نشان میدهد کاملا پیچیده به نظر آید. در صورتی که هنرمند بخواهد فراتر از ایجاد قطعات بسیار ساده، کوچک یا نازک پیشرفت کند، دانستن فرآیند آنیل که در قسمت آخر سیکل اتفاق میافتد بسیار اهمیت دارد. به بیان ساده، آنیل کردن، خنک کردن کنترل شده شیشه برای از بین بردن و جلوگیری از تنش ناخواسته در قطعه نهایی است. تنش ناخواسته میتواند منجر به ایجاد ترک در شیشه شود. البته برطرف کردن تمام تنشها از شیشه غیرممکن است. در حقیقت، بهتر است مقداری تنش فشاری در سطح بیرونی و متناسب با آن مقداری تنش کششی در لایههای درونی قطعه موجود داشته باشد. این حالت کمک میکند که یک قطعه شیشهای استحکام بیشتری یابد. خوشبختانه این حالت به طور طبیعی در اثر سرد کردن شیشه رخ میدهد.
وضعیت تنش نهایی در شیشه فقط با فرایند خنک کردن از محدوده دمایی آنیلینگ تعیین میشود. فهم فرآیند آنیل هنگامی که قطعات ضخیم یا بسیار بزرگ فیوز میشوند اهمیت بیشتری مییابد. همچنین، فرایند آنیلینگ شیشههای دارای ضریب انبساط بالا نیاز به دقت بیشتری دارد. قوانین علمی آنیل کردن که در اینجا ارائه میشود، میتواند برای همه نوع شیشه کار گرم شده از جمله شیشه ریخته شده و دمشی به کار رود.
آنیل کردن به بهترین وجه با یک روش ساده یعنی سرد کردن طبیعی شیشه در کوره انجام میگیرد. سیکلهای خنک کردن پیچیده نه لازم است و نه توصیه میشود، مگر این که در هنگام استفاده از سیکلهای ساده به نتایج دلخواه دست پیدا نکنیم. برای بسیاری از قطعات با اندازه مناسب و ضخامتی کمتر از سه شانزدهم اینچ، سیکل ساده به خوبی نتیجه میدهد. تئوری بحث شده در این بخش بدین منظور ارائه شده است تا هنرمند را قادر سازد مشکلات ترک خوردن را که هنگام تنظیم برنامههای پخت پیچیدهتر اتفاق میافتد، بهتر حل کند.
با مراجعه به سیکل ایدهآل، میتوان استنباط کرد که کجا و چگونه باید سیکل خنک کردن را تغییر داد. توصیه میشود که برنامه آنیل کردن به وسیله حرارت دادن یک نمونه شیشهای آزمایشی با ضخامت مطلوب در یک سیکل ویژه و مشاهده مقدار تنش با تنش سنج به دست آید. اگر تنش بیش از اندازه وجود داشته باشد، سیکل میتواند تا به دست آوردن نتایج مطلوب تغییر داده شود. مقدار تنش باقی مانده قابل تحمل در یک قطعه شیشه به کاربرد بستگی دارد. اگر قرار باشد پس از فیوز کردن، شیشه با یک اره الماسی بریده یا سائیده و پولیش شود، داشتن تنش کمتر بهتر است. میتوان با قرار دادن قطعهی فیوز شده در سیکلهای متوالی در ماشین ظرفشویی، به مناسب بودن یا نبودن سیکل آنیل مورد استفاده پی برد. این امر برای شیشههایی با ضریب انبساط بالاتر از ۹۱ توصیه نمیشود.
