كيف يتم صنع الزجاج

كيف يتم صناعة الزجاج؟ ما هي المواد المصنوعة منها؟ يمكن أن يمر الزجاج بعدة مراحل غير معروفة لك قبل أن يصل إليك بالشكل الذي تراه به، بحيث يكون مناسبًا للعديد من التطبيقات، والتي تتمثل في استخدامه في العديد من الأغراض التي يحتاجها شخص ما. حياته مبدئياً بحسب أنواعه، والتي سنتعرف عليها اليوم، بعد الإشارة إلى مراحل تكوينه، بما يتوافق مع كيفية إنتاج الزجاج في موقع الزيادة.

كيف يتم صناعة الزجاج؟

هل سبق لك أن نظرت إلى لوح الزجاج في نافذة غرفة نومك وفكرت في شكله؟ ما هو الشكل الأول الذي كان له قبل أن يتكون ويصبح هذا الشكل؟ هذه الأسئلة يمكن أن تقودك إلى معرفة كيفية صنع الزجاج.

وفي الواقع يمر الزجاج بسلسلة من مراحل الإنتاج التي تساعد على خلق العديد من الصور منه التي تتناسب مع الغرض الذي صنع من أجله وما يناسب نوعه في الأصل. إلا أن هذه المراحل تعتبر واحدة في جميع الأنواع، إلا أن النتائج مختلفة، كما سنوضح لك في السطور التالية.

والآن دعونا نوضح لكم هذه المراحل في جولة تبدأ من البداية أن الزجاج مادة خام في الطبيعة، وهي مادة السيليكات، حتى تأخذ شكلاً آخر، ونوضح هذه المراحل كما يلي:

1- مرحلة خلط الرمل مع مخلفات الزجاج

في هذه المرحلة يتم تحديد المكونات الدقيقة التي يتكون منها الزجاج، حيث أن هناك العديد من أنواع هذه المكونات والتي تختلف حسب نوع الزجاج الذي تريد تصنيعه في المقام الأول، ولكن هناك مجموعة من المواد الأساسية لصنعه الزجاج الذي يتكون من الرمل، وتستخدم مخلفات الزجاج المعاد تدويرها بالإضافة إلى إنتاجها في خفض درجة انصهار الرمال، وبالتالي توفير الطاقة اللازمة للحصول على الشكل الزجاجي المطلوب.

لذلك يعتبر استخدام كربونات الكالسيوم من المواد الأساسية المستخدمة في هذه الخطوة لمنع الزجاج الناتج من الذوبان عند وضعه في الماء. يتم خلط جميع هذه المواد المذكورة معًا للعمل على تكوين زجاج مشترك يستخدم في العديد من الأغراض، وهو ما يسمى زجاج الصودا والجير والسيليكا.

2- المرحلة التي تذوب فيها المكونات في الفرن

في هذه المرحلة، يبدأ خلط جميع المكونات المذكورة في المرحلة السابقة في الفرن المخصص لصهر المواد لتكوين الزجاج، على درجة حرارة عالية جداً تصل إلى 1699 درجة مئوية.

وبعد أن تصل درجة حرارة الرمال إلى درجة انصهارها، فإنها تخضع لطبيعة التحول الكامل، فتأخذ شكلاً غير منتظم، أي أنها لم تكن سائلة ولا صلبة، بل كانت حالة وسطية بينهما يمكن أن تتشكل فيها. وتعتبر هذه الحالة التي تصل إليها الرمال مميزة جداً حتى تخضع لإمكانية الطي والتشكيل.

في هذه المرحلة يصبح من السهل تشكيل تركيبة المواد الموضوعة في الفرن إلى قوالب لتكوين شكل معين من الزجاج، وسكبه على سطح مستو لتكوين ألواح مثل تلك التي تراها على نافذة غرفتك. .

3- مرحلة حمام التعويم

ويتم نقل المواد المنصهرة من الأفران ذات الحرارة العالية في هذه المرحلة إلى السطح الشبيه بالمرآة، والذي يتكون أيضاً من القصدير المنصهر. وتحدث هذه المرحلة عند درجة حرارة تصل إلى 1500 درجة مئوية، وهي درجة حرارة لا تقل كثيرا عن المراحل الأخرى التي سبقتها، ولكنها تنتهي عند درجة حرارة 650 درجة مئوية. وبعد أن تشق هذه المواد طريقها، تنخفض درجة الحرارة تدريجيًا إلى شريط صلب.

4- مرحلة التزجيج

بل ومن الممكن صناعة أنواع من الزجاج المطلي، والتي تعتبر من أكثر الأنواع استخداماً، كما هو الحال مع الزجاج العاكس، والذي يستخدم للحفاظ على درجة الحرارة الثابتة باردة دون الإخلال بدرجة الحرارة الخارجية.

تتبع هذه المرحلة، والتي يتم فيها توضيح إجابة سؤال كيفية صناعة الزجاج بشكل أكثر وضوحا، حيث تتكون من مجموعة عمليات يتم فيها وضع عدة طبقات من المادة على سطح الشريط الصلب، ويتم الطلاء وذلك على النحو التالي: الأنشطة:

1- عملية ترسيب البخار الفيزيائي

تستخدم تقنية PVD العديد من عمليات الطلاء، لكن أشهرها هو الطلاء بالرش، والذي يتم تطبيقه على الزجاج في عملية مستقلة عن تصنيعه، لتكوين طبقة رقيقة موحدة على سطح الزجاج ذات التصاق أضعف.

لذلك يطلق عليها اسم الطلاءات الناعمة لأنها تشكل طبقة رقيقة من مواد معدنية مختلفة (مثل الفضة) وتنتج طلاءات زجاجية بألوان مختلفة مثل: الذهب والذهب الوردي والبرونز والأزرق والأسود والأحمر الداكن.

2- عملية ترسيب الأبخرة الكيميائية

يتم استخدام عملية ترسيب البخار الكيميائي لتمرير أكسيد المعدن من خلال الزجاج شبه المنصهر عند درجة حرارة عالية تتراوح بين 600-700 درجة مئوية؛ في مرحلة الحمام العائم أو فرن التلدين، يحدث تفاعل كيميائي ويتم توليد البخار

يلتصق البخار بشكل دائم بالسطح الزجاجي ويشكل روابط تساهمية قوية، مما يزيد من قوة الزجاج وصلابته ومقاومته للبقع.

ولهذا السبب يطلق عليهم الطلاءات القوية. تتيح هذه العملية الحصول على زجاج صلب وقوي ومقاوم للبقع ويأخذ الشكل المشابه لقوس قزح، مما يعني أنه متعدد الألوان.

5- مرحلة عملية التلدين

بعد الانتهاء من مرحلة الطلاء، يمر الزجاج بمرحلة أخرى وهي عملية التلدين، حيث تتم إزالة أنواع المواد المتمثلة بالشوائب التي تراكمت على السطح ومن ثم تبريدها.

الغرض من هذه المرحلة هو المساعدة في قطع الزجاج وتشكيله للحصول على أشكال متعددة. وتتم هذه العملية من خلال تمرير شريط صلب عبر الطبقة الزجاجية لإزالة المواد والشوائب التي تسبب الضغط على الزجاج، ومن ثم يتم تبريده. حتى يصبح ثابتا.

6- مرحلة فحص الزجاج

بعد الانتهاء من كافة المراحل السابقة والتي تعتبر إجابة لسؤال كيفية صنع الزجاج بالشكل الصحيح والحصول على زجاج صلب، تبدأ خطوات مرحلة الفحص والتي تعتمد على مجموعة من التقنيات المتطورة والدقيقة التي تستخدم صنع آلات فحص تحتوي على عدد عمليات يصل إلى 100 مليون عملية تفتيش.

الغرض من تنفيذ هذه المرحلة هو الكشف عن وجود الفقاعات التي تخترق هيكل الزجاج، وتحديد أنواع الضغوط التي تمارس عليها من أجل التعرف على المواد التي لم تتعرض لحالة الذوبان بدرجة كافية . ولذلك تعتبر هذه المرحلة من أطول المراحل التي يمر بها الزجاج.

7- مرحلة تشكيل وتصنيع الزجاج حسب رغبتكم

ويختلف الشكل النهائي للزجاج حسب الغرض الذي صنع من أجله. ولذلك فإن هناك العديد من الأشكال التي تمثل المرحلة النهائية من تكوينه، وهو ما يتضح من التفاصيل التالية للأشكال الزجاجية النهائية:

• صناعة الخرز والكرات الصغيرة: هناك العديد من الطرق التي يمكن من خلالها تصنيع الخرز، أهمها عن طريق قطع الزجاج الحبيبي بدرجة عالية من الدقة بواسطة اللهب الساخن، أو عن طريق إذابة هذه المكونات من الزجاج في الماء. أو إضافة اليوريا للعمل على نفخ ذلك الزجاج والحصول على الشكل البلوري إذا تم الحصول على خرزات مجوفة.
• صناعة أدوات المائدة: أحد الأشكال العديدة التي تتخذها أدوات المائدة هو نفخ الزجاج من خلال أنبوب النفخ ثم نقله إلى قالب حديدي مبطن من الداخل بطبقة من الفلين الرطب.
• الأنابيب والقضبان: شكل آخر من أشكال الزجاج النهائي، يعتمد على عملية تصنيع الأوعية ذات الفتحات الضيقة باستخدام آلة ذات مقطع واحد، حيث يتم دفع الزجاج المنصهر عبر تلك الفتحة من خلال وعاء دوار.
• الزجاج المسطح: هو نوع من الزجاج يصنع منه زجاج النوافذ، وكذلك المرايا على شكل حمام عائم.
• الألياف الزجاجية: هي نوع من الزجاج يتم تصنيعه بغرض استخدامه في العزل عن طريق تمرير الزجاج المصهور من خلال آلة تأخذ شكل كوب دوار به مجموعة من الثقوب تخرج من خلالها هذه الألياف بقوة الطرد المركزي.

أنواع الزجاج المصنع

هناك العديد من النتائج لمراحل إنتاج الزجاج، والتي تجيب على سؤال كيفية صنع الزجاج.

• الزجاج المسطح: هو أحد أنواع الزجاج متعدد الأغراض المستخدم في صناعة المرايا والأبواب الزجاجية والنوافذ.
• الزجاج المنحني: يستخدم في صناعة العدسات والكاميرات والمجاهر.
• يستخدم زجاج الليزر في العديد من المجالات.
• زجاج غير مرئي.
• الزجاج الحساس: يستخدم في الصناعات الدقيقة.
• الأنابيب الزجاجية: تستخدم على نطاق واسع في صناعة المصابيح ومصابيح النيون والأنابيب والأجهزة الكهربائية.

صناعة الزجاج في العصور القديمة

بدأ الناس يكتشفون سر صناعة وتشكيل الزجاج تحت أقدامهم عندما لاحظوا تأثير البرق على الرمال، مما يتسبب في ذوبان الرمل وتكوين أنابيب رفيعة (فلاش). كما لاحظوا أن الانفجارات البركانية تسببت في تشكل الصخور الموجودة في المنطقة الرملية حول الحمم البركانية والرمال المنصهرة الزجاج المعروف باسم (الزجاج البركاني) الذي كان يستخدم في صناعة السكاكين والسهام والمجوهرات والأموال.

في الواقع، لم يتم تحديد متى وأين تم صنع الزجاج لأول مرة، ولكن من المرجح أن المحاولات الأولى لصناعة الزجاج بدأت قبل 3000 قبل الميلاد، ويعتقد أيضًا أن أول أواني زجاجية تم إنتاجها في مصر وبلاد ما بين النهرين عام 1500 قبل الميلاد. تم انشائه. .

وعلى مدى الثلاثمائة عام التالية، تطور إنتاج الزجاج وحقق نجاحًا كبيرًا، لكنه سرعان ما تم إهماله حتى ازدهر مرة أخرى في عام 700 قبل الميلاد.

م في بلاد ما بين النهرين واستمر ازدهارها حتى عام 500 قبل الميلاد ثم عادت إلى مصر، وبعدها انتشرت صناعة الزجاج إلى بلاد الشام ودول الساحل الشرقي للبحر الأبيض المتوسط.

وكانت صناعة الزجاج من أهم الاكتشافات التي ساعدت البشرية على التطور السريع في العديد من المجالات لخدمة الإنسان وتسهيل حياته.