Ahmad Abdo
الزجاج هو مادة صلبة وشفافة يصعب كسرها أو خدشها بسهولة ولكن يمكن ذلك تحت تأثير درجات الحرارة العالية جداً.
يعد الزجاج من أكثر المواد استخداماً ولا يمكن الاستغناء عنه في وقتنا الحالي.
آلية الصنع
يصبح الزجاج بتأثير درجات حرارة عالية عبارة عن كتلة كثيفة ومرنة يمكن أن تعطي مجموعة متنوعة من الأشكال الغريبة وتتم عملية صنع الأشكال الزجاجية عن طريق معالجة الزجاج المنصهر وأكثر المواد مصدراً لهذه الأشكال الزجاجية هي حبيبات الزجاج التي يتم تصنيعها من خلال معالجة الزجاج المألوف بشكل عام، حيث تتراوح درجة حرارة ذوبانه بين (300 -2500 ) درجة مئوية، وتعتمد قيمة درجة الحرارة الدقيقة على التركيب الكيميائي للزجاج وبعبارة أخرى حسب وجود إضافات مختلفة للزجاج. ويستخدم في هذه العملية الفرن الخاص لتحويل الزجاج إلى كتلة زجاجية يمكن أن يتغير شكلها بفعل الحرارة وفي هذه الحالة يتم تسخين تلك المواد المضافة في درجة حرارة تتراوح بين (1380-1400) درجة مئوية ويتم تسخين المكونات الفردية على نار مفتوحة.
تتم معالجة الزجاج عند وجود بعض العيوب على الفور بعد خروجه من الفرن وهذه المعالجة تحتاج إلى العمل بسرعة لأن الزجاج يبرد بسرعة أيضاً ومع كل ثانية يصبح أكثر صلابة ولإعطاء الزجاج الشكل المطلوب يستخدمون مجموعة متنوعة من الأدوات مثل المقياس والملاقط وأنبوب خاص لنفخ الزجاج وتجدر الإشارة إلى أنّ هذا العمل خطر جداً، ولذلك فإنّ العمال يجب عليهم العمل بعناية كبيرة لأن خطر الاحتراق مرتفع كثيراً، والمرحلة النهائية من إنتاج الأشكال الزجاجية هي التبريد ويتم تبريد الشكل النهائي لمدة عشر ساعات تقريباً ولكن تتم هذه العملية بطريقة خاصة.
المواد المستخدمة في صناعة الزجاج
- الرمل: وذلك لاحتوائه على حمض السيلكون وهو مادة أساسية وهامة جداً لتصنيع الزجاج العادي، يجب اختيار الرمل على أساس نسبته من أوكسيد السيلكون ويجب أن يحتوي نسبة لا تقل عن 80% كما يجب اختياره قليل الشوائب.
- يتم إضافة مواد من أجل التقليل من درجة انصهاره وتسهيل عملية تشكيله مثل: مركبات الحديد ومركبات الصوديوم.
- كما يضاف له مواد من أجل سهولة عملية التصلّب مثل الدولوميت والكلس.
- الفلدسبار: دخل الفلدسبار في صناعة الزجاج لأنه رخيص الثمن ونقي وينصهر بسهولة.
- البوراكس: يدخل في تركيب الزجاج لأنه يحتوي على أوكسيد الصوديوم والبورون وهو ينصهر بشكل جيد كما يقلل من تمدد الزجاج،مما يقلل من انكسار الزجاج عند تعرضه للبرودة المفاجئة أو السخونة.
- مواد أخرى ثانوية: وهي مواد تضاف للزجاج تحسن من خصائصه مثل مواد ملونة ومواد تضاف لتسريع الانصهار والشفافية ومن هذه المواد أوكسيد التيتانيوم وأكسيد الرصاص وأكسيد الباريوم.
مراحل صناعة الزجاج
- الانصهار: وهي أولى مراحل تشكيل الزجاج حيث يتم فيها مزج المواد الأولية بنفس الكميات وتكون حبيبات أو بودرة وبعدها توضع داخل أفران كبيرة وخاصة حسب كل نوع للزجاج المصنع.
- التشكل: خلال هذه المرحلة يتم تبريد الزجاج المنصهر ببطىء وتدريجياً من أجل الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة للتّشكيل، هذه العملية يجب أن تتم بسرعة قبل أن يبرد الزجاج وإلا سيتشكل بصورة مغايرة للشكل الذي نرغب بالحصول عليه.
- التبريد: وهي المرحلة التي يتم فيها تبريد الشكل الذي حصلنا عليه ببطء تجنباً لتكسره أو حدوث عيوب في الزجاج ويتم عن طريق وضعه في أفران للتبريد في درجة حرارة (400-600) درجة مئوية وبعد ذلك إخراج الزجاج منها يتم تبريده بشكل طبيعي للوصول لدرجة حرارة عادية.
- المرحلة النهائية: هذه المرحلة يتم فيها الصقل إذا كانت القطع بحاجة لذلك أو حتى يتم فصلها عن بعضها وبعدها نكون حصلنا على شكل الزجاج الذي نريده.
