Домашняя стеклодувная мастерская. Первые инструменты, приёмы работы с ними

Стеклодувное дело — тонкое и изящное ремесло, будящее в душе множество сильных, хотя и противоречивых чувств, так как большая часть работы происходит буквально по локоть в пламени. Здесь речь идёт о горячей обработке стекла, разогретого на горелке. Обычно это приборостроение для нужд химии-физики-биологии, но встречается и художественное стеклоделие. В любом случае мы имеем дело с очень своеобразным и сильно горячим материалом, обычно требующим для своей обработки целого арсенала специфического инструмента и оснастки. К счастью, имея своей целью простые самодельные электровакуумные приборы (ЭВП) с их известной, относительно простой конструкцией и невеликими размерами, номенклатуру первого инструмента для горячих стеклянных работ можно сократить.

Рис. 2. Пример организации рабочего стола стеклодува, где: 1 — ради удобства ручную горелку вешают на настольную со встречным пламенем; 2 — колодка с набором затычек; 3 — подставка для трубок с грузом; 4 — асбестовые наклейки; 5 — кран в форме L с резиновой трубкой и мундштуком; 6 — деревянные подставки для остывающих изделий; 7 — горелка со встречным пламенем; 8 — ручная горелка; 9 — крышка стола, покрытая асбестом; 10 — подводка газа; 11 — подводка кислорода [1]. Мелкий ручной инструмент указан стрелочкой

Материаловедение

К горячему и размягчённому стеклу периодически и часто приходится прикасаться — захватывать, удерживать, нажимать и т. д. Инструмент для таких работ выполняют из специальных материалов и особым образом — позаботившись о том, чтобы «оператору» не жгло руки. Лучший инструментальный материал для контакта с горячим стеклом — графит (терморасширенный графит). Он мало выгорает и хорошо скользит, но дорог, не слишком распространён, хрупок и сложен в обработке, хорошо проводит тепло. Неплохо и долго работает инструмент из меди или её сплавов, при этом его выполняют достаточно толстостенным, рабочие поверхности шлифуют, а непосредственно перед применением смазывают расплавленным воском или жиром. Довольно стоек инструмент из обугленного текстолита. Самый простецкий вариант рабочей части — из хорошо обугленной древесины твёрдых пород. Несмотря на вульгарность и невысокий ресурс, он работает хорошо и без труда восстанавливается — материал широко распространённый и очень недорогой, привычно и без труда обрабатывается, не проводит тепло и может быть выполнен единым с рукояткой или подставкой. С использованием такого деревянного инструмента стеклодувы прошлой (позапрошлой?) эпохи изготавливали весьма сложные приборы.

К делу

▍ Вольфрамовая игла

Не столь полезный для ЭВП, сколь интересный инструмент, который позволяет ювелирно прокалывать мелкие отверстия даже в относительно толстом стекле горячим способом. Кроме того, может быть полезен как огнестойкий и мало липнущий к размягчённому стеклу щуп. Инструмент сильно напоминает шило, но не оно — нетолстую рукоятку должно быть удобно вращать пальцами, специальные материалы, термостойкая заделка рабочей части в ручку.

Фото 3. Пара «вольфрамовых игл» — верхняя из 2 мм молибденовой проволоки с термостойкой заделкой, нижняя из вольфрамового сварочного электрода вклеена эпоксидным клеем

Вольфрамовые неплавящиеся сварочные электроды недороги, широко распространены и неплохо работают, но имеют в своём составе выгорающие примеси других металлов — при работе их нужно периодически зачищать тонкой наждачкой от налёта окислов, склонных загрязнять рабочую зону. К слову, стальные иглы, кроме быстрого выгорания, также покрываются окислами железа, склонными насмерть впаиваться в стекло, образуя жёлтые пятна. Зачищать такой инструмент следует перед каждой операцией и с особенной тщательностью.

Плавные «своды» на проволоке сделал на точильном камне — зажал отрезок молибдена в патроне шуруповёрта и вращающуюся заготовку протягивал по камню включённого точила, прижимая её деревянным бруском.

Здесь самое место привести рецепт замечательно удобного термостойкого (около 500º С) клея-замазки из подножных в стеклянной мастерской материалов — жидкое стекло смешивают со стеклянной пылью из станка с алмазным инструментом — высушенной, прокалённой при 150º С и хранимой в герметичной посуде, а перед применением просеянной. После соединения данной замазкой изделие несколько часов сушат в печи при 300º С. При сравнительно невысоких требованиях к соединению сушить его можно при комнатной температуре.

Фото 4. Горячее прокалывание стекла

Работа с вольфрамовой иглой требует некоторого навыка. Для примера, кусочек слоистого витражного стекла в обратном пинцете (Фото 4) плавно прогреваем для исключения термоудара — макаем его на мгновение в дальнюю, относительно холодную, часть факела, вынимаем и даём распределиться теплу по заготовке, макаем снова. С каждым разом держим заготовку в пламени дольше и в более горячей его части. Появление оранжевого «содового свечения» говорит о фазовом переходе стекла. С этого момента его можно греть с любой скоростью, не опасаясь растрескивания. Подогретое стекло держим рядом с факелом, не давая ему сильно остыть, одновременно накаляем кончик иглы и подогревая её, проверчиваем-проплавляем отверстие.

Фото 5. Пример проколов в стекле. Заметим, случай сложный — край детали, небольшое, но толстое (~3 мм) стекло, слоистая непрочная структура. Механическое сверление, вероятнее всего, привело бы к разрушению заготовки

▍ Развёртка средняя

Пригодится для изготовления удобных горловин под пробку, гребешковых ножек ЭВП и выполнена из медной заготовки — лужёной клеммы сильноточной плавкой вставки.

Фото 6. Выковырянные из земли остатки 100 А плавкой вставки оказались ценным материалом. Из одной такой железки удалось добыть медную пластинку 28*38*4 мм

Фото 7. Готовый инструмент. Рабочую часть выкроил ножовкой по металлу, ручку подобрал готовую

Рис. 8. Развёртки для придания размягчённому концу стеклянной трубки расширения могут быть нескольких видов-конструкций в зависимости от размеров и применяемого материала рабочей части. Здесь: а — металлические плоские, в том числе и крестовая в сечении; б — деревянные; в — графитовые [2]

Фото 9. Работа плоской развёрткой — разогретая заготовка вращается в мягком негорячем пламени, конус инструмента прижимается с небольшим усилием и только одной стороной

Медную часть развёртки предварительно слегка подогреваем в пламени и окунаем в брусок воска. Для удачного выполнения операции нужна некоторая практика — найти такую степень разогрева стекла и его место в пламени, чтобы стенки трубки при формовке не сминались и не трескались. Кроме того, на правильность полученного конуса сильно влияют ровность края заготовки (правильность реза) и плавность её вращения, в том числе и при разогреве.

Фото 10. Первые опыты с развёрткой. Заготовка платинового стекла, ø18 мм

▍ Небольшие графитовые развёртки

Небольшие графитовые развёртки с рабочей частью из стержня от крупных гальванических элементов пригодятся при работе со штенгелями — тонкими трубочками, впаиваемыми в оболочку, «колбу» ЭВП, для их откачки и наполнения.

Отработанный солевой гальванический элемент разобрал, извлёк центральный стержень, очистил от остатков заливки и отжёг — на открытом воздухе в безветренном месте нагрел небольшой ручной горелкой до свечения. При этом выжигается некая воскообразная пропитка и графит при нагреве больше не чадит. Остывшие стерженьки почистил и заточил на средней наждачке (Фото 11).

Фото 11. Изготовление «спусков» рабочей части развёрток. Зажимать аккуратно, через бумажную прокладку, действовать деликатно

Фото 12. Ручки развёрток выточил из кусочка сухой яблони и отделал прозрачным лаком, переходную втулку добыл в старом хламе водопроводного толка, выкроил нужное, ошкурил хромирование (никелирование?), отшлифовал, просверлил

Фото 13. Вид готовой пары инструментов с разными конусами. Латунные втулки закреплены короткими гвоздиками, в их открытую часть термостойким клеем-замазкой (см. выше) заделаны рабочие части

Работа сплошной графитовой развёрткой аналогична таковой с металлическим плоским инструментом (Рис. 9).

▍ Обкатка (канавка)

Обкатка, иначе — канавка, нехитрое настольное приспособление для быстрого сжатия — уменьшения диаметра участка разогретой стеклянной трубки. Изготавливаются потребной длины и диаметра, бывают одиночными или более-менее универсальными — с целым рядом посадочных мест, выполняются из графита, обугленного текстолита или плотного дерева.

Для своего варианта подобрал кусок толстой сухой берёзовой доски без изъянов, прострогал и выпилил заготовку на циркулярной пиле. Подобрал набор перьевых свёрл по дереву, разметил и просверлил. Ровные, без сколов и вырванных волокон края отверстий получил, сверля их до половины глубины с обеих сторон, на сверлильном станке, настроенном на высокие обороты. Просверлённую деревяшку разделил на торцевой пиле (Фото 14).

Фото 14. Распилил сверлёную заготовку по отверстиям так, чтобы в нужной части были правильные половинки. Оставшееся меньше на толщину пилы, но и его можно использовать

Фото 15. Вид на готовый инструмент — полученную деревянную колодку, которую тщательно обжёг мягким пламенем в районе рабочей поверхности. Действовал на открытом воздухе. На фото моя обкатка обуглена совершенно недостаточно — при работе начинала гореть и дымиться. Слой угля должен быть 1…2 мм

Работа с инструментом очевидна и особенных хитростей не имеет — разогреваем заготовку-стеклотрубку в нужном месте до размягчения и с небольшим усилием проворачиваем её в подходящей канавке — диаметр заготовки уменьшается, стенки трубки утолщаются.

Фото 16. Пробное применение обкатки — сужение на конце 18 мм трубки из платинового стекла. Профиль

Фото 17. Пробное применение обкатки — сужение на конце 18 мм трубки из платинового стекла. Анфас

▍ Подрезка

Ещё одно настольное приспособление, манерой работы чрезвычайно схожее с предыдущим. Предназначено для выдавливания нешироких канавок — местных сужений в размягчённой стеклотрубке. Рабочая часть может быть из меди или её сплавов, обугленного текстолита или даже хорошего качества берёзовой фанеры. Волны без труда выпиливаются лобзиком (по дереву или ювелирным).

Фото 18. Свой вариант инструмента для нетолстых трубок выполнил из 2 мм пластинки текстолита, закреплённого на деревянной подставке. Рабочий профиль выпилил лобзиком и выровнял средней крупности наждачкой, накрученной на стержень. Верхнюю часть текстолита перед применением следует тщательно обжечь

Фото 19. Результат применения подрезки на 18 мм трубке. Платиновое стекло

Что можно сказать на дорожку

Отвергнув это и то отторгнув и слишком мало найдя взамен,

Мы всё же, чёрт побери, творим — буквально из ничего!

М. К. Щербаков. «Кинематограф»

Явив толику терпения и аккуратности, из самых простых подножных материалов и невеликими средствами нетрудно сделать многое из инструментария стеклодува, а доступная литература и Всемирная паутина помогут с его освоением. Словом, не боги плавят и паяют стекло.

Литература

1. Стронг Д., Техника физического эксперимента. ЛЕНИЗДАТ, 1948 г.
2. Легошин А. Я., Мануйлов Л. А. Стеклодувное дело. Москва, изд. «Высшая школа», 1976 г.

Узнавайте о новых акциях и промокодах первыми из нашего Telegram-канала