玻璃制作工艺

玻璃

玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）也称作有机玻璃。

玻璃的生产工艺包括:配料、熔制、成形、退火等工序.分别介绍如下: 配料,按照设计好的料方单,将各种原料称量后在一混料机内混合均匀.玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等.

熔制,将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液.这是一个很复杂的物理、化学反应过程.玻璃的熔制在熔窑内进行.熔窑主要有两种类型:一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热.小的坩埚窑只放一个坩埚,大的可多到20个坩埚.坩埚窑是间隙式生产的,现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产.另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热.玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C.大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑.现在,池窑都是连续生产的,小的池窑可以是几个米,大的可以大到400多米.

成形,是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品.成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态.成形方法可分为人工成形和机械成形两大类.

A. 人工成形.又有

(1) 吹制,用一根镍铬合金吹管,挑一团玻璃在模具中边转边吹.主要用来成形玻璃泡、瓶、球(划眼镜片用)等.

(2) 拉制,在吹成小泡后,另一工人用顶盘粘住,二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒.

(3) 压制,挑一团玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一压.主要用来成形杯、盘等.

(4) 自由成形,挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品.

B. 机械成形.因为人工成形劳动强度大,温度高,条件差,所以,除自由成形外,大部分已被机械成形所取代.机械成形除了压制、吹制、拉制外,还有

(1) 压延法,用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等.

(2) 浇铸法,生产光学玻璃.

(3) 离心浇铸法,用于制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅.这是将玻璃熔体注入高速旋转的模子中,由于离心力使玻璃紧贴到模子壁上,旋转继续进行直到玻璃硬化为止.

(4) 烧结法,用于生产泡沫玻璃.它是在玻璃粉末中加入发泡剂,在有盖的金属模具中加热,玻璃在加热过程中形成很多闭口气泡这是一种很好的绝热、隔音材料.此外,平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法.浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属(锡)表面上形成平板玻璃的方法,其主要优点是玻璃质量高(平整、光洁),拉引速度快,产量大.

退火,玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化,这种变化在玻璃中留下了热应力.这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性.如果直接冷却,很可能在冷却过程中或以后的存放、运输和使用过程中自行破裂(俗称玻璃的冷爆).为了消除冷爆现象,玻璃制品在成形后必须进行退火.退火就是在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间以消除或减少玻璃中热应力到允许值.

此外,某些玻璃制品为了增加其强度,可进行刚化处理.包括:物理刚化(淬火),用于较厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽车挡风玻璃等;和化学刚化(离子交换),用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等.刚化的原理是在玻璃表面层产生压应力,以增加其强度.

吹玻璃

叙利亚的工匠发明了玻璃吹制术。到了公元前1000年，古埃及人就掌握了玻璃吹制的工艺，能吹制出多种形状的玻璃产品。之后罗马人学会了这种方法，并在征服过程中把它传播到了整个西欧。手工玻璃中产生的气泡，是正常的并存在于所有手工吹制的玻璃器皿上，也是肉眼区别手工玻璃与机制玻璃器皿的一个重要特征。

在手工玻璃制作过程中，因热玻璃膏流动缓慢，玻璃块之间的空气，因无法浮出表面而自然形成气泡，艺术家们多以气泡表现玻璃的生命质感，并成为欣赏玻璃艺术的一部分！但有时商家为了是手工玻璃更加美观，会在玻璃完全冷凝前轻轻拍打，使气泡上浮。

吹制玻璃，是一种技术，目的是为了让玻璃成型。为了不让熔得早已软化的前端掉落，吹玻璃的老师傅必须一面吹，一面又不停更转手中的玻璃棒，对於第一次接触玻璃世界的人来说，眼前的景象特别新鲜有趣。而培养一个技法纯熟的吹玻璃师傅，大约要花上一年的时间，才会慢慢步入轨道，只是这其中还要忍受许多夏日酷热难耐的苦闷，和吹制失败的挫败，但也因此显得玻璃异品的珍贵和价值。

玻璃吹制是制作玻璃器皿的工艺之一.具体制作方法:吹制工手持一条长约1.5M的空心铁管,一端从熔炉中蘸取玻璃液(挑料),一端为吹嘴.挑料后在滚料

板(碗)上滚勺.吹气,形成玻璃料泡,在摸中吹成制品,也可无模自由吹制,再从吹管上敲落.然后使其冷却成型.

挑料后在滚料板(碗)上滚匀、吹气,形成玻璃料泡,在模中吹成制品;也可无模自由吹制,然后从吹管上敲落.大型制品成型时,需反复挑料滚匀,以集取足够料量.机械吹制时,玻璃液由玻璃熔窑出口流出,经供料机形成设定重量和形状的料滴,剪入初型模中吹成或压成初型,再转入成型模中吹成制品.吹成初型再吹成制品的称吹-吹法,适宜制成小口器皿和瓶罐.压成初型再吹成制品的称压-吹法,适宜制成大口器皿和薄壁瓶罐.

按照加工方式分为热处理和冷处理；而按照吹制效果可分为口部处理、底部处理、肌理效果、组合粘贴、与其他材质结合、刻磨、雕饰和摆件。

口部处理主要包括：开口、炸口、白菜口/花口/窝口/椭圆口/口部变形、剪口/夹碎口、拽口、裙摆口、拉细口/小翻口、口部翻边、切口、小器型烘口、倒模口、爆烘口、口部缠丝/缠粗圈。

底部处理主要包括：泵磨底、大磨底、碗泵、掐泵、钻孔。

色料主要包括：平光、套瓷/内外双色夹白瓷、缠丝/宽带/粘点/勾丝、色料过渡口、双色过渡、三色筒、滩料粘片、套皮/套料、插丝、色料还原丝、手窑玻璃、玉料/考花纹。

瓷粉主要包括：内粘/外粘、混合瓷粉、瓷粉带/丝/点、碴子点/大玻璃片、瓷粉加碱外粘仿古、外粘还原、瓷粉铁板花、混合碴子勾丝（木纹）、色粉。

肌理效果主要包括：外缠环/外缠粗丝、内外毛棱、内光学（阴阳模）/外光学、玫瑰刺、菠萝刺/月亮环、瓷粉水炸纹/点炸纹、粘花头/粘玻璃花、粘花点料、钉子模气泡/密钉模、按坑、冷斑、钻洞、吹破。

组合粘贴主要包括：冷粘、热粘、粘耳朵/把手、带帽容器、摞套、双眼皮、平齐、实心烛台、空心烛台、打孔铆钉（用于多材质结合、盘子等）。

与其他材质结合主要包括：内粘/外粘铜网、云母/金星、碱泡/碱粉、喷珠光、酸洗/酸抛光、内粘金箔/外贴金箔、色素。

刻磨主要包括：轻磨、深刻。

雕饰主要包括：套皮打砂、平光打砂、瓷粉皮打砂、外套皮内夹瓷粉打砂、内套皮打砂、激光。雕刻、雕刻、喷色。

摆件主要包括：热摊镇纸、空心动物、实心动物、抽象动物形态、麻绳工艺。

在机器智能日益发展的现在，越来越多的手工艺被替代。机器吹制玻璃就是离开人工完全机械制成，先把液态玻璃剪切成滴状（由供料机和剪刀机构完成）通过导料槽引向压头然后压头垂直向上与吸头相互挤压成饼状，再由吸头转向吹机。（这个过程是关键位置，导料槽、压头、吸头之间的动作是同步进行的，由高温液态玻璃到成品料丕玻璃的过程受机械接触的影响，温度变得不均匀，会严重影响下线吹制的效果。）吹机是一个像大磨盘样子大型设备，料饼被吸头带到