ایجاد طرح‌های برجسته یکی از روش‌های تزئین شیشه است که می‌تواند به قطعه، بُعد و زیبایی ببخشد. در این مطلب نحوه ایجاد طرح‌های برجسته و انواع قالب‌های مورد استفاده برای این کار مورد بحث قرار می‌گیرد.
شاید ساده‌ترین ماده مورد استفاده برای ساخت قالب شیشه‌ای فیوزینگ صفحات الیاف باشد. این صفحات که گاهی نمد الیاف نیز نامیده می‌شوند، از الیاف آلومینوسیلیکاتی که با یک چسب آلی به یکدیگر چسبانیده شده‌اند، ساخته شده‌اند، این صفحات را می‌توان با ضخامت یک سی و دوم، یک شانزدهم و یک هشتم اینچ، عرض ۲۴ تا ۴۸ اینچ در رول‌های ۵۰ تا ۱۰۰ فوتی از شرکت‌های صنعتی یا در مقیاس کم‌تر از فروشنده‌های صنایع شیشه تهیه کرد.
صفحات الیاف آلومینا را می‌توان با تیغ، چاقو و یا قیچی برید، این صفحات دارای یک سطح صاف و یک سطح بافت‌دار هستند که شیشه را می‌توان بر روی هر یکی از آنها قرار داد. صفحات الیاف را می‌توان برای ایجاد یک طرح برجسته بر روی شیشه مورد استفاده قرار داد. این امر با قرار دادن یا چیدن قطعات صفحات الیاف بر روی کفه کوره و سپس قرار دادن یک شیشه کلیسای روشن یا یک شیشه شفاف بر روی طرح و حرارت دادن آن تا ۱۵۰۰ انجام می‌گیرد. بدین وسیله شیشه ذوب می‌شود و نواحی ضخیم و نازکی که نور را به صورت متفاوت می‌شکنند در آن ایجاد می‌شود. این امر باعث ایجاد تصویری می‌شود که به نظر می‌رسد از درون شیشه نشأت گرفته است. اگر از شیشه‌های اپک، کلیسای سیاه یا قوس و قزحی استفاده شود، نور از سطح بازتابش می‌کند و اثری کاملا متفاوت ایجاد می‌شود.
ضخامت طرح معمولا حدود یک چهارم اینچ (دو لایه یک هشتم اینچی با چهار لایه یک شانزدهم اینچی) است. اگر طرح الیاف ضخیم‌تر از شیشه باشد، شیشه به قدری در حین حرارت دهی در نواحی مرتفع نازک می‌شود که ممکن است در آن حباب ایجاد شود. صفحات الیاف که در ابتدا سفید هستند در اثر حرارت در ۵۰۰، که چسب‌ها شروع به سوختن می‌کنند، به رنگ خاکستری تیره تبدیل می‌شوند. بخارات را باید به نحو مناسب از کوره و اتاق تهویه کرد. بخار حاصل تاثیری بر شیشه ندارند و هنگامی که دما به ۸۰۰ می‌رسد، چسب‌ها سوخته‌اند و صفحات الیاف مجددا سفید می‌شوند.
با افزایش حرارت، شیشه بر روی طرح می‌نشیند. در دمای ۱۳۵۰ هوای حبس شده در شیشه در نواحی نازک ایجاد حباب می‌کند. سه راه برای جلوگیری از ایجاد حباب وجود دارد:
۱. اگر قالب الیاف بزرگتر از شیشه باشد، تکه‌های به هم چسبیده طرح منافذی برای خروج هوا ایجاد می‌کنند.
۲. راه دیگر، استفاده از یک صفحه الیاف است. قالب به جای کفه بر روی یک صفحه بزرگ الیاف قرار می‌گیرد. بدین وسیله، هوا می‌تواند از میان الیاف صفحه خارج شود.
۳. راه سوم برای جلوگیری از ایجاد حباب کاهش سرعت گرمایش پس از ۱۳۵۰ و پرهیز از حرارت دهی بیش از حد است. برای مثال دمای مورد استفاده برای شیشه پنجره نباید از ۱۵۷۰ بیشتر شود. اگر از چند لایه الیاف استفاده می‌شود، فضای بین عناصر طرح باید بیش از یک چهارم اینچ باشد، در غیر این صورت شیشه نمی‌تواند بدون استفاده از زمان طولانی و دمای بالا، فواصل بین عناصر را پر کند.
هیچ محدودیتی در ضخامت لایه‌های الیاف وجود ندارد، مشروط بر این که حجم شیشه به اندازه‌ای باشد که طرح را بپوشاند. در ضمن باید مانعی در برابر جاری شدن شیشه بر روی کفه نیز تعبیه شود. برای این امر می‌توان از یک الیاف که دو انتهای آن به هم منگنه شده باشد و به شکل یک حلقه در اطراف طرح قرار داده شود، استفاده کرد.
در فیوزینگ با الیاف به زمان بیشتری برای آنیلینگ نیاز است. صفحه الیافی ماده‌ای عایق است و چون طرح در نواحی مختلف ضخامت یکسانی ندارد، برخی از نواحی سریع‌تر سرد می‌شوند. این امر می‌تواند منجر به ایجاد تنش و یا تحرک در شیشه شود. بنابراین سرعت سرد کردن باید بسیار آرام باشد. پس از ذوب می‌توان قالب را از شیشه جدا کرد و مجددا مورد بهره برداری قرار داد. پس از پخت، الیاف نرم‌تر و شکننده‌تر می‌شوند و در صورت استفاده مجدد از آنها باید دقت لازم را مبذول داشت. هر طرح را می‌توان دو یا سه مرتبه مورد استفاده قرار داد.
اگر بخواهیم بیش از دو بار از طرح استفاده کنیم، اقدامات زیر باید انجام گیرد:
۱. طرح بریده را تا ۱۰۰۰ حرارت داد تا چسب خارج شود.
۲. طرح را با سوسپانسیونی از آلومینا یا سیلیس کلوئیدی اسپری کرد.
۳. قالب را تا ۸۰۰ حرارت داد.
۴. سطح قالب را با جدا کننده کفه یا قالب پوشش داد.
۵. شیشه را بر روی طرح الیافی آماده شده قرار داد.
شیشه‌ای که دارای طرح برجسته است را می‌توان تحت فرآیند اسلامپینگ نیز قرار داد. برای این کار، سطح برجسته به طور معکوس بر روی قالب اسلامپینگ قرار داده می‌شود و در دمای ۱۳۰۰ حرارت داده می‌شود. برای حفظ طرح برجسته باید از یک سیکل طولانی و آهسته استفاده کرد.
برای ایجاد حباب در شیشه، باید قبل از اسلامپینگ سطح بافت‌دار الیاف را بر روی یک لایه شیشه دیگر قرار داد. این امر باعث حبس حباب در نواحی که در تماس با شیشه نیست می‌شود. در این صورت طرح نرم می‌شود و برخی از جزئیات آن از بین می‌رود.
هنگامی که کفه کوره با الیاف پوشانده می‌شود باید تمام آن را پوشاند، در غیر این صورت سرعت گرمایش و سرمایش متفاوت باعث شکستن کفه می‌شود. شکل ۶۸ با استفاده از روش طرح برجسته و به کمک الیاف ساخته شده است.
ایجاد طرح‌های برجسته با استفاده از خمیر کربنات کلسیم
اگر کربنات کلسیم با آب مخلوط شود خمیری ایجاد می‌شود که می‌توان آن را با استفاده از فیف شیرینی پزی، بر روی کفه کوره اعمال کرد تا یک الگوی برجسته ایجاد شود. پس از خشک شدن به مدت ۵ تا ۱۰ دقیقه، کربنات کلسیم به قدری مستحکم می‌شود که می‌تواند دو لایه شیشه‌ای که بر روی آن قرار داده می‌شود را تحمل کند. اگر این مجموعه در کوره حرارت داده شود، شیشه بر روی طرح می‌نشیند و نواحی ضخیم و نازک در آن ایجاد می‌شود که نور را به طور متفاوت باز می‌تابانند و اثری مشابه اثر طرح‌های برجسته ساخته شده با الیاف به وجود می‌آید. این فرآیند بسیار آسان و سریع است.
برای تهیه خمیر، باید کربنات کلسیم را توسط الک بر روی آب پاشید. این کار را باید تا زمانی ادامه داد که ذرات کربنات کلسیم بر روی آب شناور بمانند. سپس چند دقیقه صبر کرده و آنگاه مخلوط هم زده می‌شود. اگر خمیر مورد استفاده برای یک یا دو ساعت رها شود، خشک می‌شود. در این صورت بهتر است به جای رقیق کردن آن با آب، مخلوط جدید ساخته شود. این خمیر را می‌توان بر روی صفحات الیاف نیز اعمال کرد. در این صورت زمان بیشتری برای گیرش آن لازم است. می‌توان از چند لایه برای افزایش ضخامت استفاده کرد. برای اضافه کردن لایه جدید باید اجازه داد که لایه قبلی خشک شود. هر قدر لایه‌ها ضخیم‌تر باشند، انقباض بیشتر و احتمال ترک خوردن طرح بیشتر خواهد بود.
در حین حرارت دادن، در دمای ۱۴۰۰ آب ساختاری خمیر شروع به خارج شدن می‌کند. برای پرهیز از ایجاد حباب، همان روش‌های گفته شده قبلی را می‌توان به کار بست. انواع مختلفی از کربنات کلسیم وجود دارد. نوع مورد استفاده در سرامیک‌ها از کیفیت بهتری برخوردار است و ناخالصی‌های کمتری دارد. به جای کربنات کلسیم می‌توان از دولومیت نیز استفاده کرد. برخی از شیشه‌ها در اثر تماس با کربنات کلسیم در دمای بالا واکنش می‌کنند و سطحی مات و مه آلود ایجاد می‌کنند. دمای بالا و زمان طولانی این امر را تشدید می‌کند. پس از پخت می‌توان کربنات کلسیم را با استفاده از آب و قلم‌مو از شیشه جدا کرد. خمیر دولومیت با سهولت بیشتری از سطح شیشه جدا می‌شود.
ایجاد طرح‌های برجسته با استفاده از حکاکی
طرح‌های برجسته را با استفاده از حکاکی نیز می‌توان تهیه کرد. ماده مورد استفاده باید به اندازه کافی متخلخل باشد تا از حبس هوا جلوگیری شود. ماده مورد استفاده باید بسیار سریع سخت نشود و بافت ظریفی داشته باشد.
گچ برای این کار مناسب است. برای کاهش انقباض گچ در بالای ۱۲۰۰، باید از پرکن‌های دیرگداز مانند سیلیس یا خاک دیاتومه (قابل تهیه از فروشگاه‌های تأمین کننده لوازم استخر) استفاده کرد. ۵۰٪ وزنی از این مواد را می‌توان به گچ اضافه کرد. در ضمن افزودن این مواد باعث ایجاد بافت بسیار همواری می‌شود که برای تراشیدن قطعات بزرگ، بسیار مهم است.
برای تهیه قطعه گچی مخلوط گچ و سیلیس به آرامی به آب سرد اضافه می‌شود و برای ۵ دقیقه یا بیشتر هم زده می‌شود. هم‌زدن باعث کوچک شدن ذرات و کاهش انقباض پخت می‌شود. سپس مخلوط بر روی کفه کوره که با صفحات الیاف پوشانده شده است ریخته می‌شود. باید بر روی کفه دیوارهای برای جلوگیری از سرریز مخلوط و نیز برای ایجاد ضخامت مناسب تعبیه شود. پس از سه ساعت گچ برای حکاکی آماده است.
برای حکاکی از ابزاری مانند کمان اره، قلم تراش، چاقو و کاردک استفاده می‌شود. پس از حکاکی باید اجازه داد تا طرح برای دو روز خشک شود. آنگاه آن را در کوره قرار داده برای ۵ تا ۱۰ ساعت پایین‌تر از ۵۰ حرارت می‌دهند و سپس دما با سرعتی حدود /min۳۰۰ به ۱۲۰۰ رسانیده می‌شود و آنگاه کوره به طور طبیعی سرد می‌شود. پس از پخت، طرح حدود ۱ یا ۲٪ منقبض می‌شود.
حال طرح برای استفاده آماده است. چون شیشه به گچ نمی‌چسبد اعمال جدا کننده ضروری نیست. اگر بخواهیم چند بار از طرح استفاده کنیم باید پس از حرارت در ۱۲۰۰ آن را با آلومینای کلوئیدی اسپری کرد و مجددا در ۵۰۰ حرارت داد. این کار باعث افزایش دوام قالب می‌شود و جزئیات قالب پس از استفاده اول چندان از دست نمی‌رود.
راه‌های زیادی برای قرار دادن شیشه بر روی طرح وجود دارد. شیشه‌های قوس و قزحی را می‌توان به صورتی بر روی طرح قرار داد که سطح قوس و قزحی بر روی طرح قرار گیرد. در این صورت می‌توان در تمام زوایا انوار منعکس شده سطحی را مشاهده کرد. قرار دادن شیشه اُپال و سپس یک شیشه شفاف باعث ایجاد عمق دید می‌شود. این امر طرح را عمیق‌تر از میزان واقعی خود نشان می‌دهد.
دمای پخت و آنیل نیز در طرح‌های برجسته به حجم شیشه بستگی دارد. برای مثال اگر یک لایه شیشه بر روی طرح با اختلاف برآمدگی و فرورفتگی سه چهارم حرارت داده شود، جزئیات طرح منعکس نمی‌شود، مگر شیشه در نواحی برجسته طرح به قدری نازک شود که باعث شکست شود. بنابراین یک لایه شیشه را باید تا ۱۴۰۰ حرارت داد و ۳۰ دقیقه در این دما نگه داشت. دو لایه شیشه را می‌توان در ۱۵۵۰ برای ۳۰ دقیقه حرارت داد. این امر باعث می‌شود که ضخامت شیشه در نواحی برجسته طرح چندان نازک نشود، سه لایه شیشه تشکیل یک کاشی مناسب معماری می‌دهند که می‌توان آن را بر روی دیوار یا کف نصب کرد.
