آگهی سایت 118 گلس

سازگاری شیشه‌ها و آزمایش آن

وبلاگ

۲۲ شهریور ۱۴۰۰ 5 بازدید
آگهی سایت 118 گلس
سازگاری شیشه‌ها و آزمایش آن

سازگاری شیشه‌ها و آزمایش آن

هر شیشه‌گری است که امیدوار به توسعه افق خلاقیت خود در شیشه فیوز شده است، شیشه‌هایی با رنگ‌های مختلف را جمع‌آوری می‌کند. فراهم کردن چنین مجموعه‌ای نیاز به فهم مختصر مفاهیم پایه دارد، که مهم‌ترین آن فهمیدن و آزمایش کردن تطابق شیشه است.

فرمول‌های شیشه رنگی و روش‌های مورد استفاده توسط بسیاری از سازنده‌های بزرگ شیشه بسیار متفاوت است. در نتیجه، شیشه‌های یک کارخانه معمولا با شیشه‌هایی از همان رنگ از کارخانه‌های دیگر سازگاری یا تطابق ندارد. بنابراین، پیشنهاد می‌شود که همه شیشه‌ها از یک کارخانه انتخاب شوند. روش‌های آزمون سازگاری که ذیلا به آن پرداخته می‌شود، حین ایجاد یک سری از شیشه‌های هماهنگ در شرکت Bullseye Glass به وجود آمده‌اند. با شناخت روش‌های توضیح داده شده، می‌توان به سرعت یک مجموعه رنگ هماهنگ از شیشه‌ها جمع‌آوری کرد.

 سازگاری

در دنیای فیوزینگ شیشه، هنگامی گفته می‌شود دو شیشه هماهنگ هستند که پس از فیوزینگ آنها به یکدیگر و سرد کردن تا دمای اتاق، تنش‌های ایجاد شده در قطعه به حدی نباشند که منجر به شکست قطعه شوند.

تعریف سازگاری در صنعت فیوزینگ شیشه مهم است، زیرا صنعتگر به فیوزینگ شیشه‌هایی علاقه‌مند است که تحت شرایط عادی ترک نخورند. این شرایط ممکن است نیاز به مقاومت در مقابل دمای زیاد (از سیکل‌های متوالی در یک ماشین ظرفشویی تا اتمسفر کنترل شده یک گالری) داشته باشد. هر هدفی از قطعه شیشه فیوز شده داشته باشیم، سازگاری شیشه‌های متنوع استفاده شده نقش اصلی را در قطعه نهایی بازی می‌کند.

شیشه نیز مانند بیشتر مواد هنگام گرم شدن منبسط و هنگام سرد شدن منقبض می‌شود. اگر دو شیشه که مانند هم منبسط یا منقبض نمی‌شوند با هم فیوز شوند، تنش‌های نامطلوب در شیشه ایجاد خواهد شد.

هر چه اختلاف انقباض یا انبساط شیشه‌های فیوز شده بیشتر باشد، تنش‌های بیشتری به وجود می‌آید. اگر این تنش‌ها شدید باشند، دو قطعه در هنگام خنک شدن می‌شکنند، در صورتی که اگر این تنش‌ها متوسط باشند قطعات هنگام خنک شدن کنار هم باقی می‌مانند، اما تغییرات ناگهانی دما، که مثلا در یک ماشین ظرف‌شویی اتفاق می‌افتد، را تحمل نخواهند کرد. تنش‌های تطابقی کوچک یا بزرگ، با آنیل کردن از بین نمی‌روند.

ترک ناشی از عدم تطابق به سهولت از ترک ناشی از آنیلینگ نامناسب قابل تمایز است. با بررسی قطعه ترک خورده ملاحظه خواهد شد که ترک‌های حاصل از عدم تطابق در فصل مشترک شیشه‌های رنگی به وجود می‌آید. در مقایسه، ترک‌های ناشی از آنیلینگ نامناسب از مرزهای شیشه‌های رنگی عبور می‌کنند.

ضریب انبساط حرارتی

به طور کلی دو شیشه رنگی مختلف که در هنگام گرمایش و سرمایش به یک اندازه منبسط و منقبض شوند با هم هماهنگ هستند. در این صورت گفته می‌شود که دو شیشه دارای ضریب انبساط حرارتی مشابهی هستند.

ضریب انبساط عددی است که میزان تغییر طول به ازاء یک درجه تغییر دما را نشان می‌دهد. ضریب انبساط حرارتی با اندازه‌گیری تغییر طول شیشه به ازاء افزایش دما به اندازه یک درجه سانتیگراد تعیین می‌شود. بدیهی است که این یک عدد کوچک است (برای مثال ۷۱۰×۹۰)، برای سادگی در هنگام مقایسه ضرایب انبساط شیشه‌های مختلف تمامی صفرها نادیده گرفته می‌شوند. بنابراین شیشه فوق دارای ضریب ۹۰ است.

تلورانس سازگاری فیوزینگ ۱ است. بنابراین، یک شیشه با ضریب ۹۰ می‌تواند با شیشه‌هایی فیوز شود که رنج ضرایب آنها از ۸۹ تا ۹۱ باشد. خارج از این رنج در شیشه تنش‌هایی بیش از اندازه بزرگ گسترش خواهد یافت. هنگامی که دو شیشه که ضریب انبساط آنها اختلافی بیش از ۵ داشته باشد با هم فیوز شوند، تنش داخلی که در شیشه گسترش می‌یابد آنقدر زیاد است که فراتر از استحکام کششی شیشه بوده و به ترک خوردن منجر می‌شود.

بررسی مقدار ضریب انبساط حرارتی باید به عنوان نقطه شروع آزمایش تلقی شود. آزمون‌هایی که برای تعیین ضرایب انبساط استفاده می‌شوند، معمولا در محدوده دمایی صفر تا ۳۰۰ انجام می‌گیرد. شیشه‌ها معمولا در این رنج دمایی یک سرعت انبساط نسبتا ثابت از خود نشان می‌دهند. لیکن هنگام فیوزینگ در شیشه مختلف با هم، انبساط از ۳۰۰ تا نقطه کرنش (که ممکن است به مقدار زیادی تغییر کند) به اندازه انبساط در رنج پایین اهمیت دارد. به همین دلیل است که برخی از شیشه‌ها که دارای ضریب حرارتی یکسان هستند همیشه با هم تطابق ندارند. ما استفاده از تنش‌سنج را توصیه می‌کنیم این موضوع به طور دقیق در این فصل تحت عنوان “روش‌های آزمایش″ بررسی خواهد شد.

یک خاصیت فیزیکی دیگر که در تطابق فیوزینگ مهم است، نقطه نرمی الیاف است. نقطه نرمی الیاف، رنج آنیل کردن و بنابراین نقطه کرنش یک شیشه را تعیین می‌کند.

بزرگی ضریب انبساط حرارتی یک معیار نسبی از مقدار انبساط یک شیشه در هنگام گرم شدن است. هر قدر ضریب انبساط حرارتی بزرگتر باشد، انبساط بیشتر است. شیشه‌های دارای ضریب کوچکتر مقاومت بهتری در برابر شوک حرارت دارند. یک شیشه پیرکس (مانند شیشه ازمایشگاهی) با ضریب انبساط ۳۲ می‌تواند در مقابل شوک حرارتی بزرگی مقاومت کند. یک شیشه با ضریب ۹۰ می‌تواند در مقابل سیکل‌های متوالی در یک ماشین ظرفشویی مقاومت کند. شیشه‌های دارای ضرایب انبساط بالای ۱۰۰ معمولا در طول سیکل اول در یک ماشین ظرفشویی می‌شکنند. بنابراین دانستن ضرایب انبساط شیشه‌هایی که با آنها کار می‌کنید برای تطابق و کاربرد مفید است

آزمایش سازگاری

دقت در کار و ثبت مشاهدات برای به دست آوردن نتایج ثابت و صحیح ضروری است. هم شیشه نمونه و هم ورقی که شیشه نمونه از آن جدا شده است، باید با شماره مشابهی برچسب بخورند. این امر باید برای اجتناب از اشتباه سریعا انجام شود. قلم فولادی Alton برای علامت گذاری بر روی نمونه‌های آزمایشی توصیه می‌شود. این قلم سفید می‌نویسد، به خوبی به شیشه می‌چسبد و در دماهای فیوزینک بالا نمی‌سوزد. روش‌های متنوعی برای آزمایش تطابق شیشه‌های رنگی در دسترس است. سه روش برای این کار عبارتند از:

۱آزمون کشش ریسمان

۲آزمون تنش‌سنج

۳آزمون میله

این آزمون‌ها به دقت در این بخش بحث می‌شوند. ما آزمون تنش‌سنج را توصیه می‌کنیم، لیکن آزمون‌های کشش ریسمان و میله نیز نتایج مفیدی در بر دارند.

آزمایش کشش ریسمان دارای این مزیت است که بسیار سریع و بدون استفاده از یک کوره انجام می‌شود. این آزمایش بر اساس این واقعیت است که اگر رشته‌ای از دو شیشه که ضریب انبساط حرارتی مشابهی ندارند، کشیده شود، رشته خم خواهد شد. مقدار انحناء معیاری از ناسازگاری است. شاید مفید‌ترین اطلاعاتی که این آزمون ارائه می‌دهد این است که کدام یک از دو شیشه دارای ضریب انبساط بالاتری است (شیشه‌ای که در قسمت داخلی منحنی است).

نتایج آزمایش کشش ریسمان باید به دلایل زیر با احتیاط استفاده شود. زمانی که شیشه‌ها در شعله مشعل فیوز می‌شوند، ریسمان کشیده می‌شود و سریعا در دمای اتاق خنک می‌شود. این باعث می‌شود که این آزمایش چندان قابل اعتماد نباشد، زیرا سیکل سرمایش واقعی که شیشه در حین فیوزینگ می‌بیند ایجاد نمی‌شود. تنها با تجربه می‌توان رشته‌های یکسانی را کشید. باید در هنگام کشیدن از چرخیدن رشته‌ها جلوگیری کرد. رشته‌ها باید تا هنگامی که شیشه سفت شوند محکم نگه داشته شوند، در غیر این صورت نتایج نادرست خواهند بود.

آزمایش تنش سنجی یکی از روش‌های بسیار دقیق برای تعیین تطابق شیشه‌ها است. مراحلی که در این آزمایش وجود دارند. با استفاده از این روش می‌توان همزمان تعدادی شیشه را مورد بررسی قرار داد. چون این آزمون تحت شرایطی مشابه با شرایط ساخت قطعه فیوزینگ انجام می‌گیرد، نتایج حاصل کاملا واقعی هستند. یک مزیت دیگر این آزمایش این است که می‌تواند برخی از تغییر رنگ‌ها را که ممکن است در اثر عملیات حرارتی در حین فیوزینگ رخ دهد، نشان دهد. یکی از لازمه‌های این آزمون این است که همه شیشه‌های رنگی باید در برابر شیشه پایه (اصلی) آزمایش شوند، همه شیشه‌های استفاده شده (شیشه ساده و رنگی) باید از یک کارخانه باشند، هنگامی که از شیشه‌های بی‌رنگ کارخانه‌های دیگر به عنوان پایه استفاده می‌شود، نگهداری یک یا چند ورق از شیشه‌های بی‌رنگ برای آزمون‌های خارج از کارگاه توصیه می‌شود.

آزمون تطابق، ابتدا دو قطعه کوچک از دو شیشه مورد نظر به ابعاد سه شانزدهم تا یک چهاردهم اینچ پهنا وطول ۳ اینچ ببرید و آنها را بر روی هم قرار دهید و توسط مشعل به یکدیگر فیوز کنید. سپس آن را به سرعت بکشید تا طول آن حداقل ۱۲ اینچ شود. در همان حالت اجازه دهید تا سرد شود. سپس دو سر رشته را بشکنید. اگر قطعه صاف بماند، شیشه‌ها با هم در تطابق هستند. اگر قطعه به ازاء هر پا (حدود cm۵/۳۰) دارای انحنایی بیش از یک چهارم اینچ باشد، شیشه‌ها دارای تطابق نیستند و برای فیوز شدن با یکدیگر نامناسبند.

بعد از انجام مراحل، قطعه مورد آزمایش توسط تنش‌سنج Bullseye مورد بررسی قرار می‌گیرد. تنش سنج Bullseye وسیله‌ای است که صنعتگر شیشه را قادر می‌سازد که به صورت چشمی تنش موجود در شیشه را با آن آشکار سازد. این وسیله می‌تواند برای آشکار کردن تنش ناشی از عدم تطابق شیشه‌ها و نیز تنش ناشی از آنیلنیگ نادرست به کار رود. تمامی شیشه‌هایی که تنش آنها ناچیز است یا تنش ندارند با هم به طور هماهنگ فیوز می‌شوند.

قطعات ۵/۰×۵/۰ اینچی از شیشه‌های مورد نظر با فاصله ۱ اینچ از یکدیگر بر روی یک شیشه ۷×۱ اینچی قرار داده می‌شود. مجموعه در دمای ۱۵۵۰- ۱۵۰ حرارت داده می‌شود تا قطعات بر روی شیشه پایه ذوب شوند و سپس مجموعه برای ۱۵ دقیقه در ۹۵۰ آنیل می‌شود. نور ذوب شده بر روی عدسی تنش‌سنج قرار داده می‌شود و عدسی

دوم بر روی آن قرار داده می‌شود و به آرامی چرخانده می‌شود. هنگامی که عبور نور به حداقل می‌رسد، اگر بین هر قطعه و شیشه پایه تنش زیادی وجود داشته باشد، هاله‌ای مشاهده می‌شود. شیشه‌هایی که با شیشه پایه تطابق دارند، با یکدیگر نیز در تطابق هستند.

آزمایش میله روش خوبی برای اندازه‌گیری قابلیت فیوز شدن است، زیرا مانند آزمایش تنش‌سنجی، تحت شرایطی مشابه شرایط تولید قطعات نهایی انجام می‌گیرد (برای مثال، بر روی کفه کوره، در کوره مشابه، تحت برنامه پخت مشابه،…) لیکن آزمایش میله، فرد را قادر می‌سازد که تعیین کند کدام شیشه بیشتر منبسط (یا منقبض) می‌شود. آزمایش تنش‌سنجی، تنش بین یک شیشه رنگی و شیشه بی‌رنگ پایه را نشان می‌دهد، در صورتی که آزمایش میله می‌تواند برای مقایسه یک شیشه رنگی در مقابل شیشه رنگی دیگر استفاده شود، که در ضمن نشان می‌دهد کدام شیشه بیشتر انقباض یافته است. لیکن، تلورانس آزمایش میله بسیار کمتر است و بنابراین به اندازه‌گیری دقیق‌تری نیاز دارد. ترجیحا باید از یک میکرومتر برای اندازه‌گیری انحناء استفاده شود.

برای انجام آزمایش میله، ابتدا قطعات باریکی از دو شیشه مورد آزمایش با پهنای ۱ اینچ و طول ۱۲ اینچ بریده می‌شود. سپس دو قطعه باریک بر روی یکدیگر قرار داده شده و به صورت تخت در کوره فیوزینگ قرار می‌گیرند. برای این کار از سیکل پخت معمولی استفاده می‌شود. همیشه باید در آزمایش سازگاری نمونه را به دقت آنیل کرد.

هنگامی که قطعه فیوز شده به دمای اتاق رسید، آن را بر روی یک لبه صاف قرار می‌دهند. اگر قطعه فیوز شده صاف باشد، دو شیشه هماهنگ هستند. اگر قطعه خم شده باشد، مقدار خمیدگی معیاری از درجه عدم تطابق است. این انحناء برای طول ۱۲ اینچ باید کمتر از سه سی و دوم اینچ باشد.

فیوز کردن دو سری از قطعات در یک زمان پیشنهاد می‌شود. در یک سری، شیشه شماره ۱ بر روی شیشه شماره ۲ قرار می‌گیرد و در سری دیگر، شیشه شماره ۲ بر روی شیشه شماره ۱ قرار می‌گیرد. دلیل این کار حذف عدم یکنواختی ممکن در حین خنک کردن است که توسط کفه کوره به وجود می‌آید. چون لایه پایینی شیشه از طریق کفه کوره و لایه بالایی از طریق هوا خنک می‌شود ممکن است سرعت خنک کردن قسمت بالایی و پایینی شیشه متفاوت باشد. اگر این تفاوت در محدوده آنیل کردن وجود داشته باشد، قطعه‌های باریک انحنای دائمی خواهند داشت که مربوط به تفاوت در ضریب انبساط حرارتی نیست. در ضمن می‌توان از یک قطعه از هر یک از دو شیشه نیز برای کنترل استفاده کرد تا دریافت که آیا انحناء ناشی از اختلاف در سرعت سرد شدن است یا خیر. در صورتی که تاب برداشتن در قطعات شیشه فیوز شده نهایی آشکار شود، این خود یک آزمایش مناسب است. اگر مرکز قطعه از کفه کوره بلند شود، نشان می‌دهد که در محدوده آنیلینگ کفه کوره گرم‌تر از هوای اطراف آن بوده است. اگر گوشه‌های قطعه از کفه کوره بلند شود، عکس آن صادق است. این مشکل در یک سیکل خنک کردن آرامتر، حین گذر از دمای آنیل رفع می‌شود. پس از این که قطعات فیوز شده خنک شدند، باید آنها را بر روی سطحی صاف قرار داد و انحناء ایجاد شده را با یک میکرومتر اندازه‌گیری کرد. برای فیوز شدن هماهنگ، قطعه نباید دارای انحنای بیش از سه سی و دوم اینچ برای طول ۱۲ اینچ باشد.

سودمندی یک روش آزمون تطابق به این امر بستگی دارد که چقدر شرایط مورد استفاده در این روش با شرایط واقعی تولید مشابهت دارد. آزمون تنش‌سنجی برای فیوزینگ توصیه می‌شود، زیرا ساده است، شرایط انجام آن مشابه شرایط واقعی تولید است و نتایج آن را به سادگی می‌توان تفسیر کرد. هنرمندان پیشرفته می‌توانند آزمون‌ تنش‌سنجی را همراه با آزمون کشش رشته یا آزمون میله انجام دهند تا اطلاعات بیشتری به دست آورند، لیکن باید به یاد داشت که روش کشش رشته به مهارت و تجربه بیشتری نیاز دارد و در شرایط پخت کوره انجام نمی‌گیرد. در آزمون میله نیز برای به دست آوردن نتایج مفید به یک ابزار اندازه‌گیری دقیق مانند میکرومتر نیاز است.

اشتراک گذاری

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *


× 3 = دوازده