محتويات
الزجاج
يعدّ الزجاج مادة لا بلورية صلبة عند درجة حرارة التبريد، وسائلة عند درجة الحرارة العالية، ويعدّ زجاج صودا الجير الذي يتشكّل من 75% من السيليكا، وأكسيد الصوديوم وأكسيد الكالسيوم ومكوّنات أخرى من أكثر أنواع الزجاج شيوعاً في الوقت الحاليّ؛ والذي يتمّ استخدامه في صناعة النوافذ، والأطباق، والأكواب، وليصل إلى هذا الشكل يمر بالعديد من المراحل، وسنعرض في هذا المقال خصائص الزجاج وطريقة صناعته.
خصائص الزجاج
- الشفافية: يتميز الزجاج بشفافيته الصافية؛ حيث تمرّ عبره جميع الأشعة الضوئية بدءاً من فوق البنفسجية وصولاً إلى ما تحت الحمراء. كما للزجاج قدرة على عكس الضوء وكسره، ويتراوح معامل الانكسار له من 1.467 إلى 2.179، ويعدّ زجاج الرصاص هو أكبر أنواع الزجاج امتلاكاً لمعامل الانكسار.
- القساوة: يعتبر الزجاج من الأجسام الهشّة سريعة الكسر، إلّا أنّ شكلها لا يتغير عند تعرّضه للضغط أو الصدمة، وزيادة نسبة الجير والسيليكا في تصنيعه يزيد قساوته.
مراحل صناعة الزجاج
الصهر
فيه تحضّر المواد الأولية على هيئة بودرة أو حبيبات وتمزج معاً بنسبٍ معينة، ثمّ تدخل إلى أفران خاصّة، منها:
- فرن الجفنة: وتصل سعته من المواد الأولية إلى 2 طن، ويُستعمل لإنتاج أنواع محدّدة من الزجاج، مثل: زجاج البصريات والزينة، وتتم صناعته من الصلصال أو البلاتين، إلّا أنّ الصلصال معرّض لأن ينصهر جزء منه أثناء عملية صهر الزجاج، أمّا البلاتين فهو الأفضل والأعلى ثمناً.
- فرن الحوض: ويتمّ صنعه من القرميد الناري، وتصل سعته من المواد الأولية إلى 1500 طن.
التشكيل
يبرّد الزجاج المصهور بشكلٍ بطيء إلى أن يصل إلى مرحلة التشكيل بالهيئة المطلوبة، ويكون التشكيل بإحدى الطريقتين الآتيتين، على أن تتم العملية خلال وقت قصير جداً:
- النفخ والتشكيل اليدوي: وبهذه الطريقة يتمّ صبّ الزجاج المصهور في القالب المراد، ثمّّ النفخ بواسطة الفم أو المنفاخ.
- النفخ أو التشكيل الآلي: ويتمّ الصبّ كما في الخطوة السابقة، ثمّ النفخ والتشكيل آلياً.
التهذيب أو التبريد
هذه العملية تتمّ بشكلٍ بطيء؛ تجنباً لتشقق الزجاج أو تكسّره، وحتّى لا يكون هناك مناطق ضعفٍ في الزجاج بعد تشكيله، وتتم العملية بوضع الزجاج المشكّل في فرن التبريد على حرارةٍ بين 400-600 درجة مئوية مدّة زمنية كافية، ثمّ تبرّد بشكلٍ تدريجيّ وصولاً للدرجة العادية من الحرارة. وفرن التبريد عبارة عن قشّاط معدني بطول 15 إلى 75 متراً، وعرض متر إلى خمسة أمتار، ويسخّن الفرن بواسطة المحروقات السائلة أو كهربائياً.
الإنهاء
يتمّ فيها تنظيف الزجاج وصقله، ثمّ تقطيعه وتصنيفه حسب النوع والشكل.
