Fazer vidro é um processo muito antigo, com evidências arqueológicas de antes de 2500 aC. Antes uma arte rara e valorizada, a fabricação de vidro se tornou uma indústria comum. Os produtos de vidro são usados comercialmente e em casa como recipientes, isolantes, fibras de reforço, lentes e arte decorativa. Embora os materiais usados para fazê-los possam variar, o processo geral de como fazer o vidro é o mesmo e é descrito a seguir.
Passos
Método 1 de 2: usando uma fornalha ou forno
Etapa 1. Obtenha areia de sílica
Também chamada de areia de quartzo, a areia de sílica é o ingrediente principal na fabricação de vidro. O vidro sem impurezas de ferro é procurado para peças de vidro transparente, pois o ferro fará com que o vidro apareça esverdeado quando presente.
- Use uma máscara facial se estiver manuseando areia de sílica de grão extremamente fino. Se inalado, pode irritar a garganta e os pulmões.
- A areia de sílica está disponível em varejistas online. É bastante barato - pequenas quantidades não devem custar mais do que 20 dólares. Se você deseja operar em escala industrial, os varejistas especializados podem oferecer preços competitivos em grandes pedidos - às vezes abaixo de US $ 100 por tonelada.
- Se não for possível encontrar areia suficientemente livre de impurezas de ferro, seu efeito de tingimento pode ser neutralizado pela adição de pequenas quantidades de dióxido de manganês. Ou, se quiser um vidro esverdeado, deixe o ferro dentro!
Etapa 2. Adicione carbonato de sódio e óxido de cálcio à areia
O carbonato de sódio (comumente chamado de carbonato de sódio) reduz a temperatura necessária para fazer o vidro comercialmente. No entanto, permite que a água passe pelo vidro, então óxido de cálcio, ou cal, é adicionado para anular essa propriedade. Óxidos de magnésio e / ou alumínio também podem ser adicionados para tornar o vidro mais durável. Geralmente, esses aditivos ocupam não mais do que 26 a 30 por cento da mistura de vidro.
Etapa 3. Adicione outros produtos químicos, dependendo da finalidade do vidro
O acréscimo mais comum para o vidro decorativo é o óxido de chumbo, que confere brilho aos cristais, além de maciez para facilitar o corte e também diminui o ponto de fusão. As lentes de óculos podem conter óxido de lantânio por causa de suas propriedades refrativas, enquanto o ferro ajuda o vidro a absorver calor.
O cristal de chumbo pode conter até 33% de óxido de chumbo; entretanto, quanto mais óxido de chumbo, mais habilidade necessária para moldar o vidro fundido, muitos fabricantes de cristal de chumbo optam por menos teor de chumbo
Etapa 4. Adicione produtos químicos para produzir a cor desejada no vidro, se houver
Como observado acima, as impurezas de ferro na areia de quartzo fazem o vidro feito com ela parecer esverdeado, então óxido de ferro é adicionado para aumentar o tom esverdeado, assim como o óxido de cobre. Os compostos de enxofre produzem uma tonalidade amarelada, âmbar, acastanhada ou mesmo enegrecida, dependendo de quanto carbono ou ferro também é adicionado à mistura.
Etapa 5. Coloque a mistura em um cadinho ou suporte resistente ao calor de boa qualidade
O recipiente deve ser capaz de suportar as temperaturas extremamente altas dentro do forno - dependendo dos aditivos, a mistura de vidro pode derreter em uma faixa de temperaturas entre 1,500 e 2,500 graus Celsius. Seu contêiner também deve ser facilmente agarrado com ganchos e postes de metal.
Etapa 6. Derreta a mistura em um líquido
Para o vidro de sílica comercial, isso é feito em um forno a gás, enquanto os vidros especiais podem ser criados usando um aparelho de fusão elétrico, forno de panela ou forno.
A areia de quartzo sem aditivos torna-se vidro a uma temperatura de 2, 300 graus Celsius (4, 172 graus Fahrenheit). Adicionar carbonato de sódio (refrigerante) reduz a temperatura necessária para fazer o vidro para 1.500 graus Celsius (2.732 graus Fahrenheit)
Etapa 7. Homogeneizar e remover as bolhas do vidro fundido
Isso significa agitar a mistura até obter uma espessura consistente e adicionar produtos químicos como sulfato de sódio, cloreto de sódio ou óxido de antimônio.
Etapa 8. Dê forma ao vidro fundido
Moldar o vidro pode ser feito de várias maneiras:
- O vidro derretido pode ser despejado em um molde e deixe esfriar. Este método foi usado pelos egípcios e é também como muitas lentes são criadas hoje.
- Uma grande quantidade de vidro fundido pode ser reunida na extremidade de um tubo oco, que é então soprado enquanto o tubo é girado. O vidro é moldado pelo ar que entra no tubo, a gravidade puxando o vidro derretido e quaisquer ferramentas que o soprador de vidro usa para trabalhar o vidro derretido.
- O vidro fundido pode ser derramado em um banho de estanho fundido para suporte e jateado com nitrogênio pressurizado para modelá-lo e poli-lo. O vidro feito por esse método é chamado de vidro float e é assim que os painéis de vidro são feitos desde a década de 1950.
Etapa 9. Lentamente, resfrie o vidro em um forno
Esse processo é chamado de recozimento e remove quaisquer pontos de tensão que possam ter se formado no vidro durante o resfriamento. O vidro que não foi recozido é significativamente mais fraco. Uma vez que esse processo seja concluído, o vidro pode então ser revestido, laminado ou tratado de outra forma para melhorar sua resistência e durabilidade.
- A temperatura precisa para o recozimento pode variar com base na composição precisa do vidro, desde 750 graus Fahrenheit até 1000 graus Fahrenheit. A taxa na qual o vidro deve esfriar também pode mudar - geralmente, pedaços maiores de vidro devem esfriar mais lentamente do que pedaços menores. Pesquise métodos de recozimento adequados antes de começar.
- Um processo relacionado é a têmpera, em que o vidro moldado e polido é colocado em um forno aquecido a pelo menos 600 graus Celsius (1, 112 graus Fahrenheit) e, em seguida, resfriado rapidamente ("apagado") com rajadas de ar em alta pressão. O vidro recozido se quebra em fragmentos a 6.000 libras por polegada quadrada (psi), enquanto o vidro temperado se quebra em pequenos pedaços a não menos que 10.000 psi e geralmente em torno de 24.000 psi.
Método 2 de 2: usando uma churrasqueira a carvão
Etapa 1. Prepare um forno improvisado em uma churrasqueira a carvão
Este método usa o calor gerado por uma grande queima de carvão para derreter areia de sílica em vidro. Os materiais usados são relativamente baratos e comuns - teoricamente, tudo o que você precisa é uma curta viagem à loja de ferragens para estar pronto para fazer seu próprio vidro. Use uma grande churrasqueira a carvão - modelos de "cúpula" de tamanho padrão funcionam bem. Use a grade mais espessa e resistente disponível. A maioria das churrasqueiras a carvão terá uma abertura na parte inferior - abra essa abertura.
- Mesmo nas temperaturas extremamente altas alcançadas neste método, pode ser difícil derreter areia de sílica em uma grelha. Adicione uma pequena quantidade (cerca de 1/3 a 1/4 do volume da areia) de refrigerante, cal e / ou bórax na areia antes de começar. Esses aditivos reduzem a temperatura de fusão da areia.
- Se você vai explodir seu vidro, tenha um tubo de metal longo e oco à mão. Se você for despejá-lo em um molde, prepare-o com antecedência. Você quer um molde que não queime ou derreta com o calor do vidro derretido - o grafite funciona bem.
Etapa 2. Conheça os perigos deste método
Este método vai empurrar um churrasco convencional para além dos seus limites normais de temperatura - tão quente que é até possível derreter o próprio grelhador. Este método pode causar ferimento grave ou morte se for tentado de forma imprudente. Prossiga com cuidado. Tenha à mão uma grande quantidade de sujeira ou areia ou um extintor de incêndio classificado para altas temperaturas para abafar o incêndio, se necessário.
Etapa 3. Tome todas as precauções possíveis para proteger você e sua propriedade do alto calor
Tente este método em uma superfície suja ou arenosa ao ar livre com bastante espaço. Fazer isso em uma superfície de concreto nua não coberta com areia ou sujeira pode resultar em estilhaçamento explosivo do concreto se vidro derretido quente cair sobre ele. Não use nenhum equipamento insubstituível. Fique longe da grelha enquanto aquece o vidro. Você também deve usar o máximo possível de roupas de proteção, incluindo:
- Luvas ou luvas de forno resistentes
- Máscara de soldador
- Um avental resistente
- Roupas resistentes ao calor
Etapa 4. Faça um aspirador de pó com um acessório de mangueira longa
Usando fita adesiva ou outro método, incline a mangueira de modo que ela sopre diretamente na ventilação inferior, sem tocar no corpo principal da churrasqueira. Você pode prender a mangueira em uma das pernas ou rodas da churrasqueira. Mantenha a unidade de vácuo principal o mais longe possível da churrasqueira.
- Certifique-se de que a mangueira está segura e não se move - se ela se soltar enquanto você estiver fazendo o vidro, você deve não aproxime-se da grelha se estiver extremamente quente.
- Ligue o vácuo para testar o posicionamento da mangueira. Uma mangueira precisa soprará diretamente na ventilação.
Etapa 5. Forre o interior da grelha com carvão
Use mais carvão do que para grelhar carne. Resultados de sucesso foram alcançados enchendo a grelha quase até a borda. Coloque uma panela de ferro fundido ou cadinho contendo sua areia no centro da grelha, cercado por carvão.
O carvão de madeira dura (ou "caroço") queima mais quente e mais rápido do que o carvão de briquete, tornando-o uma escolha melhor, se estiver disponível
Etapa 6. Acenda o carvão
Consulte a embalagem do carvão para saber se seu carvão pode ser aceso diretamente ou se requer fluido de isqueiro. Permita que as chamas se espalhem uniformemente.
Etapa 7. Espere o carvão esquentar
Quando os carvões estão acinzentados e emanando um brilho laranja, eles estão prontos. Você deve ser capaz de sentir o calor simplesmente de ficar perto da churrasqueira.
Etapa 8. Ligue o aspirador de pó para introduzir ar no carvão
O carvão alimentado com ar do fundo pode queimar extremamente quente (até 2.000 graus Fahrenheit). Cuidado - grandes chamas podem ocorrer.
Se ainda assim você não conseguir atingir temperaturas altas o suficiente, experimente recolocar a tampa enquanto introduz o ar pela abertura
Etapa 9. Quando o vidro estiver derretido, use com muito cuidado instrumentos de metal para removê-lo e modelá-lo
Por causa da baixa temperatura do método de grelha, o vidro fundido pode ser mais rígido e mais difícil de trabalhar do que o vidro de forno. Modele-o com um tubo, molde ou outras ferramentas como faria normalmente.
Pontas
- Algumas areias de praia podem ser usadas no lugar da areia de sílica pura, embora o vidro resultante possa ser opaco, descolorido ou de menor qualidade. Use a areia mais branca, fina e uniforme disponível.
- Se a areia ou os aditivos forem de granulação grossa, pulverize-os com um almofariz e pilão ou com um triturador mecânico. Partículas de grãos mais finos derretem mais rápido.
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Pedaços de vidro moído podem ser adicionados à areia antes de derreter para reciclá-lo em um novo vidro. O vidro antigo, ou "casco", deve primeiro ser verificado quanto a impurezas que enfraqueceriam o vidro novo feito com ele - procure por bolhas.
Ao polir vidro, use uma máscara facial para evitar inalação acidental
- Use um maçarico de alta temperatura para fundir ou cortar pequenos pedaços, hastes ou fios.
Avisos
- Sempre tenha cuidado com fontes de alto calor. Nunca tente fazer vidro perto de crianças ou animais de estimação.
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A extinção de incêndios extremamente quentes com água pode piorá-los. Por exemplo, um fogo que queima a 2.000 graus Celsius é quente o suficiente para dividir a água (H2O) em seus átomos de hidrogênio e oxigênio, liberando uma quantidade enorme de energia térmica. Para fogos muito quentes, é melhor manter um grande balde com terra ou areia à mão.
Extintores de incêndio Classe D contêm cloreto de sódio (sal de cozinha) e são usados para abafar incêndios de metal
