صناعة الزجاج من الرمل، يعتبر الزجاج مادة بِلورية عديمة اللون، يتكون من مادة السيليكا المصهورة، وعند تصنيعه يكون ما بين الحالة الصلبة والسائلة، إلى أن يصل إلى مرحلة التبريد ويصبح صلب.
كما يتم تشكيله من خلال تعريضه إلى الحرارة لكي يصبح لين ويسهل تشكيله، ويختلف لونه وشكله أيضا حسب الأيونات التي تدخل في تركيبه، ومن خلال هذا المقال عبر موقع مقال mqaall.com سوف نوضح طريقة صناعة الزجاج من الرمل.
أنواع الزجاج
يوجد عدة أنواع للزجاج، ومنها الآتي:
- الزجاج المسطح: وهو ذلك النوع الذي يتم استخدامه في صناعة النوافذ.
- زجاج الأواني: يتم استخدامه في صناعة الأواني التي تحفظ الأغذية وأيضا الأدوية.
- الزجاج الرغوي: يتم استخدامه في عزل الحرارة.
- زجاج الأمان المصفح: يتم استخدامه في الحماية والأمان من الأشياء الخطيرة.
اقرأ أيضا: صناعة الزجاج وانواعه
صنع الزجاج من الرمل
المواد الذي يتم استخدامها
- السيليكا (الرمل): يعد المكون الأساسي في صناعة الزجاج، وذلك لأنه يحتوي على نسبة 80% من أكسيد السيليكون الخالي من الشوائب الملونة.
- مركبات الصوديوم: تساعد هذه المركبات في الحد من درجة انصهار الزجاج، وهكذا تساعد في عملية التشكيل.
- الكلس ( الدولوميت): يساعد في منح الزجاج الصلابة اللازمة، وذلك لأنه يحتوي على نسبة كبيرة من أكسيد الكالسيوم.
- الفلدسبار: وهو يعتبر مادة هامة يتم استخدامها في عملية الانصهار، كما أنها تعتبر من المواد قليلة التكلفة.
- البوركس: يعمل على التقليل من معامل تمدد الزجاج، وهكذا يصبح الانصهار بشكل مناسب، وذلك لأنه يحتوي على الصوديوم والبورون.
- الملونات: تتضمن هذه الملونات الآتي: أكسيد الرصاص، أكسيد التيتانيوم، وأيضا أكسيد الباريوم.
- حيث تعمل هذه الملونات على التحسين من نوعية الزجاج، وأيضا تعمل على إعطائه ألوان مميزه.
مراحل وخطوات التصنيع
- مرحلة الإذابة والانصهار: تتضمن هذه المرحلة في استخدام أفران خاصة مثل فرن الحوض.
- وذلك لأنه يعمل على صهر المواد التي يتم استخدامها في التصنيع إلى أن تتحول هذه المواد إلى مواد قابلة للتشكيل.
- حيث أن هذه المواد تكون بودرة وذلك قبل أن يتم مزجها مع المقادير المحددة.
- مرحلة التشكيل: وهي عبارة عن إدخال المواد في الفرن إلي أن يتم صهرها، ثم يتم تبريد الزجاج إلى درجة معينة.
- ثم بعد ذلك يتم تشكيل الزجاج عن طريق استخدام عدة تقنيات مثل النفخ، التشكيل اليدوي، التشكيل الآلي وغيرها.
- مع الحرص على السرعة الكبيرة في التشكيل لمنع تصلب الزجاج.
- مرحلة التهذيب (التبريد): يتم استخدام الفرن الخاص في هذه المرحلة، عن طريق تبريد الزجاج بعد أن يتم تشكيله على درجات حرارة تتراوح ما بين 400 إلى 600 درجة مئوية.
- مع الحرص على التبريد ببطء لكى لا يتعرض الزجاج إلى الكسر أو التشقق، وتظل هذه العملية مستمرة إلى أن يصل إلى شكل مستقر.
- مرحلة الإنهاء: بعد مرحلة التبريد، يتم صقل وتنظيف أي شوائب أو زوائد من الزجاج.
- إلى أن يخرج الشكل النهائي بالشكل المرغوب به ويصبح جاهز للاستخدام.
كما يمكنكم التعرف على: كيف تصنع بيتاً بلاستيكياً
مراحل صنع الزجاج
يمر الزجاج بعدة مراحل إلى أن يتم صناعته وهذه المراحل تتمثل فيما يلي:
- الصهر: يعمل عمال مصانع الزجاج على صهر الرمل وأيضا الصودا، وذلك من خلال أفران كبيرة وأيضا تحت درجات حرارة مرتفعة جدا.
- التشكيل: يتم صب آلات الزجاج المصهور داخل قوالب متنوعة الأشكال، حيث أنه عندما يبرد يصبح صلبًا.
- النفخ: تعمل الآلات على نفخ الأواني الزجاجية المفرغة، مثل: قناني المياه.
أنواع الزجاج
- زجاج الليزر.
- والزجاج الغير مرئي.
- الزجاج الحساس للضوء: حيث يتم استخدام هذا النوع من الزجاج في الصناعات الميكروية.
- الأنابيب الزجاجية: يتم استخدامها في صناعة الكثير من المنتجات، مثل: صناعة المصابيح، النيونات، المواسير، الأجهزة الكهربائية.
مرحلة تصنيع الزجاج بأشكاله المختلفة
طريقة تصنيع الزجاج بأشكال مختلفة تختلف من نوع لآخر، وذلك علي حسب الشكل المرغوب به، سوف نقوم بتوضيح ذلك في النقاط التالية، وهي:
- الخرز والكرات الصغيرة المجهرية: يتم صنعها بطرق عديدة مثل: يتم تمرير الزجاج المحبب داخل لهب ساخن أو عن طريق إذابة مكونات الزجاج داخل الماء.
- ثم بعد ذلك يتم إضافة اليوريا، حيث يتم استخدامها كعامل نفخ، للحصول على كرات الخرز المجوفة من الداخل.
- أدوات المائدة: يتم صنعها عن طريق عملية نفخ الزجاج في قالب من خلال أنبوب النفخ، ثم يتم نقله إلى قالب حديدي مُبطن من الداخل بالفلين المبلل.
- وذلك ليتم تشكيله على هيئة أدوات مائدة متنوعة عن طريق استخدام اللهب.
- الأوعية: يتم صناعة الأوعية ذات الفتحة الضيقة من خلال استخدام آلة القسم الفردي.
- حيث يتم دفع الزجاج المنصهر من خلال فتحة في نهاية مقدمة المدخنة عن طريق وعاء دوار.
- ثم يتم تقطيعه إلى كتل زجاج لكي تنتقل إلى قالب يتم النفخ فيه عن طريق الهواء المضغوط.
- ثم بعد ذلك يتم نقل الزجاج إلى قالب التشطيب للحصول على الشكل المرغوب فيه.
- الأنابيب والقضبان: يتم صناعتها عن طريق تدفق الزجاج فوق مغزل أنبوبي مجوف، يدور الزجاج به مع دوران إبرة في المنتصف.
- ثم يتم سحب الزجاج إلى أن نحصل على شكل أنبوب أو قضيب.
- الزجاج المسطح: يتم صناعة الزجاج المسطح مثل: زجاج النوافذ وأيضا زجاج المرايا عن طريق استخدام طريقة حمام التعويم.
- حيث يتم صنع شريط من الزجاج يتم قصه على الشكل المرغوب به، وذلك بعد الانتهاء من عمليتي التفتيش والتلدين.
- الألياف الزجاجية: يتم صنع الألياف الزجاجية التي يتم استخدامها في العزل عن طريق مرور الزجاج المصهور خلال آلة على شكل كوب دوار يضم العديد من الثقوب.
- لكي تنبثق الألياف الزجاجية من خلال الثقوب عن طريق استخدام قوة الطرد المركزي، ثم بعد ذلك يتم اصطدامها بتيار هوائي سريع لكي يقسمها إلى عدة أشكال مختلفة.
كما يمكنكم الاطلاع على: كيفية صنع فرن شمسي
