Как делать стекло
Стеклоделие — это очень древний процесс. Существуют археологические свидетельства, что люди изготавливали стекло еще за 2500 лет до нашей эры. Получение стекла, бывшего когда-то редкостным и ценным произведением искусства, в настоящее время является распространенным производственным процессом. Изделия из стекла используются в качестве промышленной и бытовой тары, изоляторов, армирующего волокна, линз и предметов декоративного искусства. Материалы для получения различных типов стекла могут отличаться, но общий процесс его получения описан ниже.
1. **Приобретите кварцевый песок.** Кварцевый песок — это основной ингредиент для производства стекла. Стекло без примесей железа ценится за прозрачность, так как если в стекле содержится железо, стекло будет казаться зеленоватым.

Надевайте маску, если вы работаете с очень тонкозернистым кварцевым песком. При вдыхании он может раздражать горло и легкие.
Кварцевый песок можно купить в интернет-магазинах. Он довольно дешевый, мешок весом 25 кг стоит в районе 200 рублей. Если вы хотите работать в промышленных масштабах, то для больших партий специализированные продавцы могут предложить хорошие цены — иногда менее 2000 рублей за тонну.
Если вы не можете найти песок, который содержит мало примесей, эффект зеленоватого оттенка можно компенсировать добавлением небольших количеств диоксида марганца. А если вы хотите зеленоватое стекло, оставьте железо как есть!
2. **Добавьте к песку карбонат натрия и оксид кальция.** Карбонат натрия (называемый кальцинированной содой) снижает температуру получения промышленных стекол. Однако он вызывает разъедание стекла водой. Поэтому, чтобы нейтрализовать это явление, в стекло дополнительно вводят оксид кальция, или известь. Для того, чтобы сделать стекло более стойким, в него вводят оксиды магния и/или алюминия. Обычно эти добавки занимают не более 26–30 процентов в составе стекла.
3. **В зависимости от назначения стекла, добавьте другие химические вещества.** Наиболее распространенная добавка для декоративных стекол — это оксид свинца, который обеспечивает блеск хрусталя, а также его низкую твердость, облегчающую резку, а также низкую температуру образования расплава. Линзы очков могут содержать оксид лантана, Который используется из-за своей преломляющей способности, тогда как железо способствует поглощению железа стеклом.
Свинцовый хрусталь может содержать до 33 процентов оксида свинца, однако чем больше свинца, тем больше опыта требуется для того, чтобы сформовать расплавленное стекло, поэтому многие стеклоделы выбирают низкое содержание свинца.
4. **Добавьте компоненты для получения желаемого цвета стекла, если это необходимо.** Как было отмечено выше, примеси железа в кварцевом стекле придают ему зеленоватый вид, поэтому оксид железа добавляется для повышения зеленоватого оттенка, как и оксид меди. Соединения серы дают желтоватый, янтарный, коричневатый и даже черный оттенок, в зависимости от того, сколько углерода или железа дополнительно добавляют в стекольную шихту.
5. **поставьте шихту в хороший температуроустойчивый тигель.** Тигель должен выдерживать исключительно высокую температуру, которая достигается в печи. В зависимости от добавок, она может колебаться от 1500 до 2500 градусов. Тигель должен быть таким, чтобы захват его металлическими щипцами и прутьями не составлял затруднений.
6. **Расплавьте смесь до жидкого состояния.** Для промышленного силикатного стекла это осуществляется в газоотапливаемой печи, специальные стекла можно плавить в электрической, горшковой или муфельной печи.
Кварц и песок без примесей переходят в стеклообразное состояние при температуре 2300 градусов Цельсия.Добавление карбоната натрия (соды) снижает температуру, необходимую для стеклообразования до 1500 градусов Цельсия.
7. **Гомогенизируйте расплавленное стекло и удаляйте из него пузырьки.** Это подразумевает размешивание стекла до равномерной густоты и добавление таких веществ, как сульфат натрия, хлорид натрия или оксид сурьмы.
8. **Отформуйте расплавленное стекло.** Формование стекла можно осуществлять одним из следующих способов:

Расплав стекла можно вылить в форму и  дать ему остыть. Этот метод использовался египтянами, именно так создаются большинство оптических линз.
Большое количество расплавленного стекла можно собрать на конце полой трубы, а затем выдувать его, поворачивая трубу.  Стекло формуется благодаря воздуху, продуваемому в трубу, силе тяжести, действующей на расплав стекла, и любым инструментам, которые использует стеклодув для работы с расплавленным стеклом.
Расплавленное стекло можно выливать в ванну с расплавленным оловом, используемым в качестве субстрата, и продувать его сжатым азотом для формования и полировки. Сформованное по этому методу стекло называется флоат-стеклом и именно так производят листовое стекло с 1950-х годов.
9. **Медленно охладите стекло в печи.** Этот процесс называется отжигом, и при нем удаляются все точечные источники напряжений, которые могут образовываться в процессе охлаждения стекла. Неотожженное стекло гораздо менее прочное. Как только процесс будет завершен, на стекло можно наносить покрытие, ламинировать или обрабатывать его каким-либо другим способом для повышения прочности и стойкости.

Точная температура отжига может варьироваться в зависимости от точного состава стекла от 400 до 550 градусов Цельсия. Скорость, с которой должно охлаждаться стекло также зачастую разнится — в общем случае, более крупные стеклянные изделия должны охлаждаться медленнее, чем более мелкие. Перед тем, как начинать работу, проведите исследование подходящих методов отжига.
Родственный отжигу процесс — закалка, при которой сформованное и отполированное стекло помещается в печь, нагретую по меньшей мере до 600 градусов Цельсия, а затем быстро охлаждают (закаляют) потоком воздуха под высоким давлением. Отожженное стекло разбивается с образованием острых осколков при напряжении 40 мегапаскаль (МПа), тогда как отожженное стекло разбивается на мелкие осколки при нагрузке не менее 70 МПа, обычно около 165 Мпа.
10. **Сделайте импровизированную печь из гриля для барбекю, отапливаемого древесным углем.** В этом методе для расплавления кварцевого песка в стекло используется теплота, вырабатываемая пламенем от сжигания древесного угля. Используемые материалы относительно дешевы и доступны — теоретически, чтобы подготовить все необходимое для получения стекла, вам понадобится лишь сбегать в строительный магазин. Используйте большой гриль для барбекю — подойдет гриль стандартного размера модели «купол». Он должен быть как можно более толстостенным и прочным. Большинство грилей для барбекю имеют вентиляционное отверстие на дне — откройте его.

Даже при чрезвычайно высокой температуре, которая достигается при использовании данного метода, расплавить песок на гриле может быть очень сложно. Перед тем как начать, добавьте к песку небольшое количество (около 1/3–1/4 объема песка) стиральной соды, извести и/или буры. Эти добавки снижают температуру плавления песка.
Если вы собираетесь выдувать стекло, имейте под рукой длинную полую металлическую трубу. Если же вы собираетесь выливать стекло в форму, подготовьте ее заранее. Вам нужна форма, которая не сгорит и не расплавится от жара расплавленного стекла, для этих целей отлично подходит графит.
11. **Знайте опасность этого метода.** Этот метод предусматривает нагрев гриля для барбекю за пределы его нормальных температурных ограничений — настолько, что может даже расплавиться сам гриль. Неосторожная работа с использованием этого метода представляет угрозу . Работайте с осторожностью. Держите под рукой большой объем земли, песка или огнетушитель, предназначенный для высоких температур, на случай, если вам понадобится уменьшить интенсивность огня.
12. **Предпримите все возможные меры предосторожности, чтобы защитить себя и ваши вещи от высокой температуры.** Работайте по данному методу на бетонной поверхности вне помещения, в условиях достаточного пространства вокруг. Не используйте незаменимое оборудование.  от гриля, когда вы варите стекло. Вам также нужно надеть как можно больше защитной одежды, включая:

высокопрочные перчатки или рукавицы для печей;
сварочную маску;
высокопрочный фартук;
огнестойкую одежду.
13. **Приобретите пылесос для домашней мастерской с длинной насадкой на шланг.** С помощью клейкой ленты или еще каким-нибудь образом изогните шланг так, чтобы он дул прямо в вентиляционное отверстие на дне, не касаясь корпуса гриля. Вероятно, вам понадобится прикрепить шланг к одной из ножек или колесиков гриля. Поставьте сам пылесос как можно дальше от гриля.

Убедитесь, что шланг закреплен и не двигается: в случае высвобождения его во время варки стекла,  подходите к грилю, если он будет сильно разогрет.
Включите пылесос, чтобы проверить положение шланга. Точно размещенный шланг будет дуть прямо в вентиляционное отверстие.
14. **Выложите внутреннюю поверхность гриля древесным углем.** Используйте больше угля, чем вы бы взяли для запекания мяса. Успешные результаты наблюдаются при заполнении гриля практически до краев. Поставьте в середину гриля чугунную кастрюлю или тигель с песком, обсыпав их древесным углем.
Древесный уголь из твердой древесины (кусковой) горит жарче и быстрее, чем брикетированный, что делает такой уголь лучшим выбором при условии его наличия.
15. **Подожгите уголь.** Сверьтесь с упаковкой от древесного угля, чтобы лучше узнать, можно ли непосредственно поджигать ваш уголь, или же он требует использования зажигательной жидкости. Дайте пламени равномерно распространиться.
16. **Подождите, пока древесный уголь нагреется.** Угли будут готовы, когда они посереют и начнут излучать оранжевый свет. Вы сможете ощущать тепло, просто находясь рядом с грилем.
17. **Включите пылесос, чтобы уголь продувался воздухом.** Древесный уголь, продуваемый воздухом, может нагреваться до исключительно высоких температур (до 1100 градусов Цельсия ) Будьте осторожны — из печи могут образовываться восходящие вспышки.
Если вы не смогли добиться достаточно высокой температуры, поэкспериментируйте с перемещением крышки при продувании воздуха сквозь вентиляционное отверстие.
18. **Когда ваше стекло расплавится, очень аккуратно воспользуйтесь металлическим инструментом, чтобы достать его и придать форму.** Из-за низких температур, которые достигаются по этому методу, расплавленное стекло будет более густым и тяжелым в работе, чем стекло из печи. Формуйте его с помощью трубы, формы или других инструментов, которые обычно используются.