Comment faire du verre?

Les outils que le souffleur de verre utilise pour travailler le verre en fusion — Le verre est façonné par l'air entrant dans le tube, la gravité tirant sur le verre en fusion et les outils que le souffleur de verre utilise pour travailler le verre en fusion.

La fabrication du verre est un processus très ancien, avec des preuves archéologiques de la fabrication du verre datant d'avant 2500 avant JC. Autrefois un art rare et prisé, la fabrication du verre est devenue une industrie courante. Les produits en verre sont utilisés commercialement et à la maison comme contenants, isolants, fibres de renforcement, lentilles et art décoratif. Bien que les matériaux utilisés pour les fabriquer puissent varier, le processus général de fabrication du verre est le même et est décrit ci-dessous.

Méthode 1 sur 2: utiliser un four ou un four

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Obtenir du sable de silice. Aussi appelé sable de quartz, le sable de silice est l'ingrédient principal dans la fabrication du verre. Le verre sans impuretés de fer est recherché pour les morceaux de verre clair, car le fer fera apparaître le verre verdâtre lorsqu'il est présent.
- Portez un masque facial si vous manipulez du sable de silice à grain extrêmement fin. En cas d'inhalation, il peut irriter la gorge et les poumons.
- Le sable de silice est disponible auprès des détaillants en ligne. C'est assez bon marché - les petites quantités ne devraient pas coûter plus de 20 dollars. Si vous souhaitez opérer à l'échelle industrielle, les détaillants spécialisés peuvent proposer des tarifs compétitifs sur les grosses commandes - parfois inférieurs à 75€ la tonne.
- S'il n'est pas possible de trouver du sable suffisamment exempt d'impuretés de fer, leur effet colorant peut être contré en ajoutant de petites quantités de dioxyde de manganèse. Ou, si vous voulez du verre verdâtre, laissez le fer à repasser!
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Ajouter du carbonate de sodium et de l'oxyde de calcium au sable. Le carbonate de sodium (communément appelé lessive de soude) abaisse la température nécessaire à la fabrication commerciale du verre. Cependant, il permet à l'eau de passer à travers le verre, donc de l'oxyde de calcium, ou de la chaux, est ajouté pour annuler cette propriété. Des oxydes de magnésium et/ou d'aluminium peuvent également être ajoutés pour rendre le verre plus durable. En général, ces additifs ne prennent pas plus de 26 à 30 pour cent du mélange de verre.
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Ajouter d'autres produits chimiques, en fonction de l'usage prévu du verre. L'ajout le plus courant pour le verre décoratif est l'oxyde de plomb, qui donne l'éclat de la verrerie en cristal, ainsi que la douceur pour faciliter la coupe et abaisse également le point de fusion. Les verres de lunettes peuvent contenir de l'oxyde de lanthane en raison de ses propriétés de réfraction, tandis que le fer aide le verre à absorber la chaleur.
- Le cristal au plomb peut contenir jusqu'à 33 pour cent d'oxyde de plomb; Cependant, plus il y a d'oxyde de plomb, plus il faut de compétences pour façonner le verre en fusion, c'est pourquoi de nombreux fabricants de cristal au plomb optent pour une teneur en plomb moindre.
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Ajoutez des produits chimiques pour produire la couleur désirée dans le verre, le cas échéant. Comme indiqué ci-dessus, les impuretés de fer dans le sable de quartz donnent au verre fabriqué avec lui un aspect verdâtre, donc de l'oxyde de fer est ajouté pour augmenter la teinte verdâtre, tout comme l'oxyde de cuivre. Les composés soufrés produisent une teinte jaunâtre, ambrée, brunâtre ou même noirâtre, selon la quantité de carbone ou de fer également ajoutée au mélange.
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Placer le mélange dans un bon creuset ou support résistant à la chaleur. Le récipient doit être capable de résister aux températures extrêmement élevées à l'intérieur du four - en fonction de vos additifs, votre mélange de verre peut fondre à des températures comprises entre 1500 et 2500°C. Votre conteneur doit également être facilement saisi avec des crochets et des poteaux métalliques.
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Faire fondre le mélange dans un liquide. Pour le verre de silice commercial, cela se fait dans un four à gaz, tandis que les verres spéciaux peuvent être créés à l'aide d'un fondoir électrique, d'un four à pot ou d'un four.
- Le sable de quartz sans additif devient verre à une température de 2300°C. L'ajout de carbonate de sodium (soude) réduit la température nécessaire à la fabrication du verre à 1500°C.
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Homogénéiser et éliminer les bulles du verre fondu. Cela signifie agiter le mélange à une épaisseur constante et ajouter des produits chimiques tels que le sulfate de sodium, le chlorure de sodium ou l'oxyde d'antimoine.
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Façonner le verre en fusion. Le façonnage du verre peut se faire de plusieurs manières:
- Le verre fondu peut être versé dans un moule et laisser refroidir. Cette méthode était utilisée par les Égyptiens, et c'est aussi le nombre de lentilles qui sont créées aujourd'hui.
- Une grande quantité de verre fondu peut être recueillie à l'extrémité d'un tube creux, qui est ensuite soufflé pendant que le tube est tourné. Le verre est façonné par l'air entrant dans le tube, la gravité tirant sur le verre en fusion et les outils que le souffleur de verre utilise pour travailler le verre en fusion.
- Le verre en fusion peut être versé dans un bain d'étain en fusion comme support et sablé à l'azote sous pression pour le façonner et le polir. Le verre fabriqué par cette méthode est appelé verre flotté, et c'est ainsi que les vitres sont fabriquées depuis les années 1950.
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Refroidir lentement le verre dans un four. Ce processus s'appelle recuit, et il supprime tous les points de contrainte qui peuvent s'être formés dans le verre pendant le refroidissement. Le verre qui n'a pas été recuit est nettement plus faible. Une fois ce processus terminé, le verre peut ensuite être revêtu, stratifié ou traité d'une autre manière pour améliorer sa résistance et sa durabilité.
- La température précise pour le recuit peut varier en fonction de la composition précise du verre d'aussi bas que 399°C à aussi haut que 538°C. La vitesse à laquelle le verre doit refroidir peut également changer - généralement, les gros morceaux de verre doivent refroidir plus lentement que les petits morceaux. Recherchez les méthodes de recuit appropriées avant de commencer.
- Un processus connexe est la trempe, dans laquelle le verre façonné et poli est placé dans un four chauffé à au moins 600°C puis refroidi rapidement ("trempé") avec des jets d'air à haute pression. Le verre recuit se brise en éclats à 2722 kg par pouce carré (psi), tandis que le verre trempé se brise en petits morceaux à pas moins de 10000 psi et généralement à environ 24000 psi.

Le façonnage du verre peut se faire de plusieurs manières: Le verre fondu peut être versé dans un moule et laissé refroidir.

Méthode 2 sur 2: utiliser un barbecue au charbon

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Préparez un four de fortune à partir d'un barbecue au charbon de bois. Cette méthode utilise la chaleur générée par un grand feu de charbon de bois pour faire fondre du sable de silice en verre. Les matériaux utilisés sont relativement bon marché et courants - théoriquement, tout ce dont vous aurez besoin est un court voyage à la quincaillerie pour être prêt à fabriquer votre propre verre. Utilisez un grand barbecue au charbon de bois - les modèles "dôme" de taille standard fonctionnent bien. Utilisez le gril le plus épais et le plus robuste disponible. La plupart des barbecues au charbon de bois auront un évent en bas - ouvrez cet évent.
- Même aux températures extrêmement chaudes atteintes avec cette méthode, il peut être difficile de faire fondre du sable de silice dans un gril. Ajoutez une petite quantité (environ 0,33 à 0,25 du volume de votre sable) de bicarbonate de soude, de chaux et/ou de borax à votre sable avant de commencer. Ces additifs abaissent la température de fusion du sable.
- Si vous allez souffler votre verre, ayez un long tube en métal creux à portée de main. Si vous allez le verser dans un moule, préparez votre moule au préalable. Vous voulez un moule qui ne brûlera pas ou ne fondra pas à cause de la chaleur du verre fondu - le graphite fonctionne bien.
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Connaître les dangers de cette méthode. Cette méthode poussera un barbecue conventionnel au-delà de ses limites de température normales - si chaudes qu'il est même possible de faire fondre le gril lui-même. Cette méthode peut causer des blessures graves ou la mort si elle est tentée de manière imprudente. Procéder avec prudence. Ayez à portée de main une grande quantité de saleté ou de sable ou un extincteur conçu pour les températures élevées pour étouffer le feu si nécessaire.
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Prenez toutes les précautions possibles pour vous protéger, vous et vos biens, de la forte chaleur. Essayez cette méthode sur une surface sale ou sablonneuse à l'extérieur avec beaucoup d'espace. Si vous effectuez cette opération sur une surface de béton nue non recouverte de sable ou de saleté, le béton pourrait s'écailler de manière explosive si du verre fondu chaud tombait dessus. N'utilisez aucun équipement irremplaçable. Tenez-vous à l'écart du gril pendant que vous chauffez le verre. Vous devez également porter autant de vêtements de protection que possible, notamment:
- Gants ou mitaines de four robustes
- Un masque de soudeur
- Un tablier robuste
- Vêtements résistants à la chaleur
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Procurez-vous un aspirateur d'atelier avec un long tuyau. À l'aide de ruban adhésif ou d'une autre méthode, inclinez son tuyau de manière à ce qu'il souffle directement dans l'évent inférieur sans toucher le corps principal du gril. Vous voudrez peut-être attacher le tuyau à l'une des pattes ou des roues du gril. Gardez l'aspirateur principal aussi loin que possible du gril.
- Assurez-vous que le tuyau est bien fixé et ne bougera pas - s'il se détache pendant que vous préparez votre verre, vous ne devez pas vous approcher du gril s'il est extrêmement chaud.
- Allumez l'aspirateur pour tester le positionnement de votre tuyau. Un tuyau précis soufflera directement dans l'évent.
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Tapisser l'intérieur de votre gril de charbon de bois. Utilisez plus de charbon de bois que vous ne le feriez pour griller de la viande. Des résultats positifs ont été obtenus en remplissant le gril presque à ras bord. Placez un pot ou un creuset en fonte contenant votre sable au centre du gril, entouré de charbon de bois.
- Le charbon de bois dur (ou «en morceaux») brûle plus chaud et plus rapidement que le charbon de bois en briquettes, ce qui en fait un meilleur choix s'il est disponible.
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Allumez le charbon de bois. Consultez l'emballage du charbon pour savoir si votre charbon peut être allumé directement ou s'il nécessite un allume-feu. Laissez les flammes se propager uniformément.
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Attendez que le charbon de bois soit chaud. Lorsque les charbons sont grisâtres et dégagent une lueur orange, ils sont prêts. Vous devriez pouvoir sentir la chaleur simplement en vous tenant près du gril.
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Allumez l'aspirateur d'atelier pour introduire de l'air dans le charbon de bois. Le charbon alimenté avec de l'air par le bas peut brûler à une température extrêmement élevée (jusqu'à 1093°C.) Attention - de grandes flammes peuvent se produire.
- Si vous ne parvenez toujours pas à atteindre des températures suffisamment élevées, essayez de remettre le couvercle en place tout en introduisant de l'air à travers l'évent.
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Lorsque votre verre est fondu, utilisez très soigneusement des outils métalliques pour le retirer et le façonner. En raison de la basse température de la méthode du gril, le verre fondu peut être plus rigide et plus difficile à travailler que le verre d'un four. Façonnez-le avec un tube, un moule ou d'autres outils comme vous le feriez normalement.

Plus difficile à travailler que le verre d'un four — En raison de la basse température de la méthode du gril, le verre fondu peut être plus rigide et plus difficile à travailler que le verre d'un four.

Conseils

Certains sables de plage peuvent être utilisés à la place du sable de silice pur, bien que le verre résultant puisse être opaque, décoloré ou de moindre qualité. Utilisez le sable le plus blanc, le plus fin et le plus uniforme disponible.
Si votre sable ou vos additifs sont à gros grains, pulvérisez-les avec un mortier et un pilon ou un broyeur mécanique. Les particules à grains plus fins fondent plus rapidement.
Des morceaux de vieux verre broyés peuvent être ajoutés au sable avant de fondre pour le recycler en verre neuf. Le vieux verre, ou «calcin», doit d'abord être vérifié pour les impuretés qui affaibliraient le nouveau verre fabriqué avec - recherchez les bulles.
- Lors du meulage du verre, portez un masque facial pour éviter toute inhalation accidentelle.
Utilisez un chalumeau à haute température pour fusionner ou couper de petits morceaux, tiges ou brins.

Avec des preuves archéologiques de la fabrication du verre datant d'avant 2500 avant JC — La fabrication du verre est un processus très ancien, avec des preuves archéologiques de la fabrication du verre datant d'avant 2500 avant JC. Autrefois un art rare et prisé, la fabrication du verre est devenue une industrie courante.

Mises en garde

Soyez toujours prudent à proximité des sources de chaleur élevée. N'essayez jamais de fabriquer du verre autour d'enfants ou d'animaux domestiques.
Éteindre des feux extrêmement chauds avec de l'eau peut les aggraver. Par exemple, un feu qui brûle à 2000 degrés Celsius est suffisamment chaud pour diviser l'eau (H2O) en ses atomes d'hydrogène et d'oxygène, libérant une énorme quantité d'énergie thermique. Pour les feux très chauds, il est préférable de garder un grand seau de terre ou de sable à portée de main.
- Les extincteurs de classe D contiennent du chlorure de sodium (sel de table) et sont utilisés pour étouffer les incendies de métaux.

Choses dont vous aurez besoin

Sable de silice (dioxyde de silicium)
Carbonate de sodium (lessive de soude)
Oxyde de calcium (chaux vive)
Autres oxydes et sels (par exemple, oxyde de magnésium, oxyde d'aluminium, oxyde de fer, oxyde de magnésium ou sels de sodium ou de calcium?? facultatif)
Oxyde de plomb (facultatif)
Creuset résistant à la chaleur, forme ou tube creux
Four à verre ou fourneau alors le verre était fini

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