Резка каленого стекла, как просверлить закалённое стекло

Как сверлить каленое стекло

Можно попробовать сделать это химически, а не механически.

Проблема закалённого стекла – высокие напряжения в поверхностном слое стекла. Как только в процессе сверления напряжения, механические напряжения, в этом слое превышают порог – так сразу весь лист рассыпается на мелкие кусочки. Но стекло можно растворить в плавиковой кислоте – такое удаление материала не вызывает появления дополнительных механических напряжений, хотя форму и размеры отверстия уже нельзя не гарантировать с той же точностью, как при механическом сверлении.

Конечно, не факт, что этот метод сработает. Ведь вполне может оказаться, что этому поверхностному слою абсолютно по фигу, как именно нарушается его целостность – сверлом или плавиковой кислотой. Но попробовать интересно.

Когда встает необходимость в сверлении стекла, то большинство, скорее всего, будет обращаться к специалистам, которые сделают за вас эту работу, но не бесплатно. На самом деле весь процесс сверления в домашних условиях не сложный, как может показаться. В этой статье будем разбираться, как сверлить стекло, а также как и чем это можно сделать.

Подготовка к работе

  • До того, как просверлить стекло в домашних условиях, его нужно подготовить работе: с помощью скипидара или спирта необходимо обезжирить всю поверхность, а после этого протереть сухой мягкой тряпочкой;
  • Во время работы нельзя допускать, чтобы стеклянный лист скользил.
  • Лист должен полностью располагаться на основе.
  • Место, в котором вы решили просверлить отверстие, следует обозначить маркером или строительным скотчем.
  • Если у вас нет навыков сверлений отверстий, то советуем вам потренироваться на небольших кусках, чтобы не испортить основной лист.
  • Сверление стекла в домашних условиях не отличается быстротой. Процесс будет занимать достаточно продолжительное время. Во время работы не стоит сильно давить, чтобы ускорять работу.
  • Сверло следует располагать под прямым углом к плоскости. Одно отверстие не стоит делать за раз. Время от времени нужно останавливаться и давать ему немного остыть.
  • Когда вы находитесь в завершающей стадии, т.е. когда отверстие почти готово, необходимо перевернуть стеклянный лист и просверлить отверстие с другой стороны. Эта операция позволяет избегать трещин или сколов, а также вы получите отверстие правильной формы.
  • Для того, чтобы избавиться от небольших неровностей или шероховатостей на стеклянной поверхности, возьмите мелкую наждачную бумагу и обработайте лист.

Просверлить стекло обычным сверлом

Для того, чтобы провести сверление отверстий в стекле вам потребуется следующее:

  • Сверла, предназначенные для сверления керамических или металлических материалов;
  • Низкооборотная дрель или шуруповерт;
  • Скипидар;
  • Пластилин;
  • Спирт.

Лист нужно расположить на абсолютно ровной поверхности. Здесь есть свои нюансы: края не должны быть свешены, а также оно не должно шататься.

На дрели или шуруповерте нужно выставить наименьшую скорость вращения. В патроне зажимайте необходимое сверло. После этого нужно проверить сверление. Если имеет место повышенное биение, то желательно его поменять. Наименьшая скорость для сверления составляет 250 об/мин, а наибольшая 1000 об/мин.

Спиртовым раствором следует обезжирить плоскость, а после этого выполните на месте предстоящего отверстия углубление из пластилина. В это углубление налейте чуть-чуть скипидара и начинайте работу. Во избежание появления трещин не нужно слишком усердно давить на инструмент. Без усилий, легонько удерживайте шуруповерт или дрель над стеклом и сверление отверстий в стекле.

Как просверлить стекло с помощью песка

Во времена, когда отсутствовали дрели и шуруповерты сверление стекла своими руками производилось этим способом. Для того, чтобы сделать дырку при помощи песка вам будут необходимы следующие вещи:

  • Естественно песок.
  • Бензин.
  • Свинец или олово.
  • Газовая горелка.
  • Металлическая кружка или другой аналогичный сосуд.

Поверхность необходимо обезжирить бензином, а после этого на место будущего сверления нужно насыпать горку мокрого песка. Затем, при помощи какого-либо острого предмета нужно выполнить воронку точно такого же диаметра, какой и должно быть будущее отверстие.

В эту получившуюся форму нужно залить заранее расплавленную смесь свинца или олова. Через несколько минут нужно убрать песок и вынуть застывшую часть стекла. Она должна будет легко отойти от поверхности. Получившееся отверстие будет идеально ровным и не потребует работ по его дополнительной обработке.

Для того, чтобы нагреть олово или свинец используйте металлическую кружку или другой сосуд и газовую горелку. Если горелки у вас нет, то вполне подойдет обычная бытовая газовая плита.

Как просверлить самодельным сверлом

Сверление стекла в домашних условиях потребует подготовки специального сверла, которое состоит из алмазного ролика, находящегося в обычном стеклорезе и металлического стержня. В этом стержне необходимо сделать пропил, в который будет помещаться этот алмазный ролик таким образом, чтобы он был неподвижным по отношению к стержню.

Подготовив подобное сверло фиксируйте его в шуруповерте или дрели и начинайте сверлить отверстие. Его можно назвать модификацией обычных сверл, имеющих алмазное напыление. Поэтому если у вас нет возможности приобрести такое заводское сверло, то вы легко его можете сделать своими руками.

Есть еще один способ подготовки самодельного сверла. Нужно взять любое обычное сверло, зажать его в плоскогубцах и удерживать в пламени газовой горелки в течение нескольких минут. После того, как конец сверла побелеет, нужно быстро его охладить, опустив его в сургуч. По его остыванию, при наличии уберите остатки сургуча. Путем этой нехитрой операции вы получаете закаленный инструмент, которым можно просверлить каленый материал.

Читайте также:
Розетки с дистанционным управлением: виды, как выбрать

Советы

  • Для того, чтобы предотвратить появление расколов и трещин на поверхности, на место, которое необходимо просверлить, необходимо нанести чуть-чуть скипидара или меда.
  • Дрель или шуруповерт нельзя сильно нажимать сверху.
  • В процессе сверления необходимо делать перерывы. Интервалы должны составлять от 5 до 10 секунд. Также во время перерыва желательно сверло опускать в емкость с водой, чтобы оно остыло. Это необходимо для того, чтобы избежать расплавления.
  • Запрещается покачивать шуруповерт или дрель из стороны в сторону.
  • Если есть возможность, то лучше использовать шуруповерт, т.к. он будет работать в более щадящем режиме со своими малыми оборотами.
  • Для того, чтобы обработать поверхность можно пользоваться не только спиртом, но также и ацетон.
  • В процессе работы с дрелью стоит позаботиться о технике безопасности: используйте перчатки и очки.
  • Точка сверления у хрупкого стекла должна быть не меньше, чем 1,5 мм от края листа, а у обычного не менее 2,5 см.
  • Работать с материалом лучше всего на деревянной поверхности.

Работа со стеклорезом

Для полного раскрытия темы стоит изучить, как сверлить стекло в домашних условиях с помощью стеклореза. Он отлично подойдет для выполнения создания необычных форм или больших размеров. При этом последовательность действий будет следующая.

1. Маркером или фломастером создайте необходимые контуры, по которым будет происходить обработка.

2. В процессе работы со стеклорезом не следует делать резких движений. Надавливание на инструмент должно быть равномерным и плавным.

3. Для того, чтобы отрезанная часть отпала, ручкой стеклореза произведите легкие постукивания по поверхности.

4. Для удаления излишек используйте специальные щипцы.

5. До начала работы требуется проверить состояние инструмента. Ролик должен находиться посередине, вращаться равномерно и ровно.

Необычные способы просверлить отверстие в стекле

1. Для того, чтобы просверлить каленое стекло, необходимо подготовить жидкость для охлаждения. Она будет готовиться следующим образом: в уксусной кислоте нужно растворить квасцы из алюминия. Если их у вас не имеется, то можно смешать скипидар с камфорой в пропорции 1:1. Полученным раствором обрабатывайте стекло и после этого начинайте работу.

2. Если у вас нет сверла, то можно использовать медную проволоку, которую нужно зажать в дрели. В подобном случае процесс будет происходить при помощи специального раствора: 2 части скипидара и 1 часть камфоры, в которые следует добавить крупнозернистый порошок из наждачной бумаги. Смесь нужно положить на место, в котором нужно просверлить отверстие и приступайте к работе.

3. Имеется и еще один метод использования подобного раствора. Возможно работать металлическим отрезком трубы, который тоже можно вставить в патрон дрели. Выполните на поверхности стекла кольцо из пластилина высотой в 10 мм и диаметром в 50 мм. В углубление кольца налейте раствор из камфоры, скипидара и наждачного порошка и просверлите.

Иногда возникает необходимость просверлить стекло или зеркало, но большинство людей точно не знают, как это осуществить. В этом деле обязательно потребуются определенные умения, но овладеть ими сможет любой человек. Чтобы узнать, как сверлить стекло, ознакомьтесь с материалами нашей статьи. Для работы вам потребуется:

  • шуруповерт;
  • дрель с регулятором оборотов;
  • трубчатое сверло, у которого есть алмазное напыление;
  • вода;
  • небольшой кусочек пластика большой толщины;
  • пластилин;
  • скотч.

Каким должно быть сверло

Сверло с алмазным напылением может вырезать цилиндр из стекла, и если с ним правильно обращаться, то его рабочая способность определяется 100 погонными миллиметрами сверления. Однако будьте осторожны, так как под видом таких сверл иногда можно купить подделку. Их внешний вид практически не отличается от качественного сверла, но сразу после первого сверления алмазная крошка попросту обсыпается с него. Немаловажное значение имеет и сама трубка, а также материал, из которого она изготовлена. Если сверло сделано из латуни, то, скорее всего при зажатии в патроне, оно прогнется.

Есть другой тип сверл, с помощью которых можно делать отверстия в стекле – конусные. Однако специалисты предпочитают пользоваться трубчатыми сверлами, поскольку конусные имеют ограниченную толщину и все высверливаемое стекло обращают в пыль. Кроме того, трубчатые сверла можно купить практически в любом строительном магазине, да и стоят они недорого. К тому же у них довольно большой выбор разных диаметров.

Можно ли сверлить закаленное стекло

Следует знать, что сверлить закаленное стекло невозможно, так как оно лопнет. Кромки закаленного стекла всегда хорошо обработаны, а само стекло может иметь разные небольшие дефекты или вмятины, которые остаются на его поверхности после закаливания в печи. Если посмотреть на такое стекло с помощью поляризационного фильтра, то можно рассмотреть внутренние напряжения.

Разметка и подготовка

Для выполнения разметки не подойдет обычный способ, заключающийся в отметке центра отверстия крестом. Для сверления стекла необходимо нарисовать квадрат, который будет описывать отверстие. Помните, что трубчатое сверло нельзя центровать, поэтому вам потребуется станина, которая даст возможность направить инструмент по строгой вертикальной линии. Если же такой станины нет, то могут возникнуть перекосы.

Кроме того, начать само сверление будет достаточно проблематично. Не исключено, что сверло будет соскальзывать, и поцарапает поверхность стекла. В этом случае можно воспользоваться кусочком пластика или дерева. Их предварительно просверливают и прикрепляют к поверхности стекла скотчем, а затем с помощью этого же сверла проделывают отверстие в самом стекле. Если у вас есть достаточный опыт, то можно обойтись и без пластика. Тогда нужно сделать заход только одной стороной сверла, постепенно подводя его к нормали.

Читайте также:
Пробковые обои: для стен в Леруа Мерлен, в интерьере фото, под пробку, клей для подложки, видео и отзывы

Следите за температурой нагрева

Необходимо знать, что как само стекло, так и алмазное сверло боятся перегрева. Чтобы избежать его, следует место сверления постоянно поливать водой для охлаждения. Понятно, что в этом случае не нужно все время лить воду без перерыва. Просто позаботьтесь о том, чтобы на месте, где вы сверлите, была небольшая лужица, накрывающая отверстие. Чтобы вода не стекала, заготовка должна располагаться строго горизонтально. Еще один способ удержать воду в месте сверления – налепить вокруг будущего отверстия кольцо из пластилина и налить в него воду.

Особенности сверления стекла

В процессе сверления не давите на инструмент. Дрель должна работать на средних оборотах, а сверло необходимо поднимать через каждые 5 секунд. Это делается для того, чтобы вода заливалась за края отверстия, тем самым охлаждая его. Если вы заметите, что вода закипела и уже идет пар, то оставьте стекло, чтобы оно остыло. В противном случае оно просто лопнет. Если стекло толстое, то при просверливании большей части толщины, переходите на обратную сторону и сверлите оттуда по той же разметке и с таким же заходом. Это нужно для того, чтобы на выходе отверстия не появились трещины или сколы. Подходя к концу, немного ослабьте нажим, чтобы осколок стекла не был вырван с другой стороны.

Вся вышеописанная технология сверления также может быть использована для сверления плитки или керамогранита. Довольно часто нужно просверлить плитку, которая уже закреплена на стене. При этом трудно постоянно охлаждать поверхность водой во время сверления. Поэтому для этой цели можно использовать большую мокрую тряпку, которой периодически протираются края отверстия.

Несколько проверенных способов сверления стекла и зеркала с соблюдением правил

На рынке строительных материалов сегодня для сверления можно найти универсальные и специализированные насадки на дрель в широком ассортименте. Рассмотрим, как просверлить стекло применяя готовую оснастку с учетом особенностей материала. Ознакомимся со способами изготовления сверл в домашних условиях. Читайте до конца и Вы узнаете, как сделать отверстие не используя дрель с помощью стеклореза или газовой горелки с небольшим количеством металла.

Коротко о природе материала

Стекло изготавливают из расплавленной массы. Смесь нагревают до +2500 градусов по Цельсию, формуют и остужают. В результате получается изделие, для которого характерна высокая плотность и твердость. Наряду с такими свойствами наблюдается хрупкость. То есть от точечной нагрузки на полотне появляются сколы и трещины. Поэтому во время механической обработки заготовок требуется соблюдать технологический процесс.

Подготовка участка под сверление

Перед тем, как просверлить отверстие в стекле, необходимо создать рабочие условия. Обрабатываемый образец важно надежно зафиксировать. При этом давление на материал должно быть исключено. Так, полотно укладывается на ровную чистую плоскость. Лучшим решением считается древесная плита. Она заглушает небольшую вибрацию. Также поверхность достаточно шероховатая, чтобы не повредить стеклянную заготовку и удержать в заданном положении. Дополнительно можно проклеить тонкий двухсторонний скотч.

Следующий шаг – подготовка рабочей поверхности. Здесь нужно удалить со стекла грязь, пыль, жировой налет. Для этого могут быть использованы:

  • бытовое моющее средство для окон или керамики;
  • обезжиривающий состав, спиртовой раствор (96 %), очищенный бензин (для заправки зажигалок), скипидар;
  • сухая ветошь.

Порядок действий простой. Сначала заготовку нужно вымыть. Затем протереть обезжиривающим раствором. В завершение рабочий участок протирается насухо чистой тряпкой.

Инструменты и правила сверления

Хорошей подготовки недостаточно, чтобы формировать аккуратное отверстие в плотном и хрупком основании. Необходимо правильно выбрать, чем просверлить стекло. Также важно ознакомиться с особенностями выполнения работы, применить их на практике.

Специализированные сверла

С учетом свойств стеклянного образца сверление должно проводиться электроинструментом, который не создает вибрации. Здесь нужно рассматривать дрель с возможностью установки режима с малым количеством оборотов. Достаточно 250 единиц.

Сверла для стекла специализированного типа могут быть такими:

  • Перо. В торцевой части стержня сделана прорезь, в которую вварена рабочая пластинка треугольной формы. Режущие кромки образуют заостренный наконечник.

Здесь имеется тонкослойный налет абразива, он позволяет выполнять соскабливание пластов обрабатываемого полотна. Диаметр отверстия может составлять 3-12 мм.

  • Трубчатое. Режущая часть сверла закалена, имеет победитовые кромки. Допустимый диаметр отверстия – от 12 до 80 мм.
  • Коронка с алмазным абразивом. Напыление крошки мелкой фракции выполняется гальваническим способом. Минерал используется искусственный, но по прочности он практически не уступает природному аналогу. Диаметр ограничен 80 мм.

Также допустимо применение победитового сверла универсального типа. Здесь важно обращать внимание на степень заточки наконечника. Он должен быть максимально острым.

Рассмотрим, как сверлить стекло перечисленными насадками:

  • Перо. Рабочий режим дрели – 200-300 оборотов в минуту. Работа выполняется с периодичностью в 10-12 секунд. Между заходами стеклянная заготовка остывает естественным образом, режущий наконечник остужают водой. Положение сверла во время формирования отверстия должно быть строго перпендикулярным основанию. Давление на инструмент не оказывается.
  • Трубчатое или коронка.
Читайте также:
Особенности оформления гостиной в колониальном стиле

Альтернативные методы

Кроме специализированного инструмента можно использовать иные варианты. Рассмотрим, как просверлить зеркало или стекло с помощью обычного песка.

Здесь дополнительно понадобятся газовая горелка, легкоплавкий металл.

Порядок действий выглядит следующим образом:

  • из мокрого песка формируется воронка с заданным диаметром;
  • в углубление заливается расплавленный с помощью горелки состав из свинца или олова;
  • после остывания массы устраняется песок и вытаскивается сплав металла со стеклом.

Применение методики позволяет сделать гладкие кромки с ровными линиями. Но спрогнозировать форму отверстия практически невозможно. Погрешности в размерах будут незначительными, но исключить их не получится.

Сверло для стекла можно изготовить самостоятельно. Для этого понадобится металлический стержень и ролик с алмазным напылением от обычного стеклореза. В первом нужно сформировать посадочное место под режущий элемент. Он вставляется в паз и надежно фиксируется, чтобы исключить прокручивание.

Видео описание

В видео показано, как сделать небольшое отверстие в стеклянной бутылке с помощью ролика от стеклореза, маленького гвоздя и дрели:

Другой вариант – подготовка обычной насадки.

Видео описание

В этом видео продемонстрирован проверенный способ сверления зеркала тонким сверлом по металлу:

Некоторые мастера для формирования отверстия диаметром свыше 20 мм используют алмазный стеклорез или устройство с циркулем для более крупного сверления. Здесь сначала наносится разметка, потом прорезается поверхность. Выбивают ненужный кусок заготовки путем легкого постукивания.

Нестандартные решения

Если под рукой нет никаких сверл, то сверление стекла может быть выполнено с помощью куска медной проволоки. Отрезок здесь выполняет роль сверла, которое зажимается в патроне дрели (лучше взять шуруповерт, так как он легче). Для формирования отверстия также понадобится смесь из камфоры, скипидара и абразива от крупнозернистой наждачки. Соотношение компонентов в частях: 1/2/05. Состав наносится на рабочий участок, стержнем проводится сверление.

Альтернативой сверла также может стать металлическая трубка из меди, алюминия, дюралюминия. С одного торца вставляется деревянная пробка толщиной 2-2,5 см. С другой стороны формируется режущая зубчатая кромка с помощью напильника или надфиля. Вместо хвостовика для зажимания патроном используется ввинченный саморез, у которого срезана шляпка.

Рекомендации от мастеров

Самая распространенная проблема – появление сколов и трещин. Решением считается использование методики алмазного сверления. Однако полностью разрушение кромок это не исключает. Дополнительной защитой могут стать скипидар или мед в воронке из пластилина, плотный скотч.

Отверстие должно быть расположено на удалении от краев заготовки. Если полотно тонкое, то соблюдается 1,5 мм. Для оконных и аналогичных листов отступ увеличивается до 2,5 мм и более.

Закаленное и армированное стекло вообще сверлить не рекомендуется в домашней мастерской, так как оно обладает повышенной хрупкостью. Но решением может стать применение охладителя для рабочей поверхности. В качестве нужной жидкости выступает раствор алюминиевых квасцов в уксусной эссенции. Более простой вариант – смесь камфоры со скипидаром.

В небольших предметах мастера рекомендуют формировать отверстия в холодной воде. Предмет погружают в емкость, жидкость его скрывает. При этом соблюдается фиксация заготовки.

Часто кромки отверстия неровные, внутри выделяются полосы – следы от сверла. Устранить дефекты можно методом шлифования. Для этого используется абразивный материал с малой фракцией зерен.

Коротко о главном

Стекло обладает высокой прочностью, но хрупкое. Поэтому сверлить отверстия нужно не спеша с соблюдением правил.

Существуют готовые сверла: перья, трубчатые, коронки с победитовым или алмазным напылением.

Изготовить рабочий инструмент можно самостоятельно из универсального сверла, с использованием алмазного ролика от стеклореза.

Сформировать отверстие можно также стеклорезом либо с помощью расплавленного свинца или олова.

Как обрезать каленое стекло

Обрезаем каленное стекло

В обзорной статье на нашем сайте, посвященной каленому стеклу, говорилось о том, что оно не поддается обработке. «А если нельзя, но очень хочется, значит, можно», – и далее мы попробуем рассказать, как на практике реализуется этот принцип в отношении закаленного стекла.

Как порезать каленое стекло

Все заслуживающие доверия эксперты утверждают, что резка каленого стекла невозможна. Тем не менее, известны три способа, как разрезать каленое стекло, не прибегая к сверхъестественным силам.

Закаленное стекло: его гидроабразивная резка

Гидроабразивная резка калёного стекла

1. Гидроабразивная резка каленого стекла – способ заключается в подаче под огромным давлением (до 4 тыс. атм.) воды в специальную камеру, где вода смешивается с абразивным порошком, а затем через очень тонкое сопло (0,2-0,4 мм диаметром), выстреливается на обрабатываемую поверхность. Скорость воды при этом достигает 1000 м/сек (3 скорости звука). Разрежет и стальную броню, не то что стекло.

При помощи абразивного круга режим стекло

Резка калёного стекла вулканитовым кругом

2. Резка абразивным кругом – стекло крепится на подвижном столе, а сверху на него опускается нечто наподобие болгарки с абразивным кругом (например, из вулканита) малой толщины. Считается, что при малой подаче стола относительно круга и интенсивной поливке зоны резки смазывающе-охлаждающей жидкостью, процесс может привести к успеху.

3. Резка с отпуском. Под «отпуском» (или «отжигом») в данном случае понимается не поездка на юга, а нагрев стекла до той температуры, при которой эффект закалки будет снят.

Читайте также:
Правила возведения крыш

То есть стекло вернётся в своё обычное состояние, после чего его можно обработать и, если надо, закалить вновь.

Отжигаем закаленное стекло

Отжиг закалённого стекла

Возможно, теоретически эта операция и осуществима, но самые примитивные подсчёты подсказывают, что дешевле заново купить (см. статью «Где купить каленое стекло?») обычное стекло, порезать его на куски нужной формы, просверлить необходимые отверстия, а потом – закалить.

Если вас интересует место и способы использования каленого стекла для дома, об этом – читайте по адресу: https://oknanagoda.com/steklo/osteklenie-steklo/steklopaketi/kalenoe-steklo-dlya-doma.html

Как, где и зачем используется стекло с напылением – вы тоже найдете на нашем сайте.

Что говорят здравомыслящие эксперты

Так почему знатоки стекольного дела так категорически отвергают резку закаленного стекла?

Логика их суждений примерно такова:

Гидроабразивная резка стекла станком

Гидроабразивная резка стекла станком с программным управлением

Представьте себе кусок желе (стекло – это и есть своего рода желе: жидкость с очень плохой текучестью), вдоль поверхности которого протянута масса закреплённых за края этого куска желе струн (в закаленном стекле роль этих струн играет поверхностное натяжение, которое условно можно представить в виде силовых линий). Они придают этому куску аморфной массы форму и прочность.

Если вы разрежете это желе, то перережете скрепляющие его струны – их обрезки не будут больше держать эту желеобразную массу, а под действием силы упругости соберутся в комки-клубки у тех сторон, к которым прикреплены их концы. Желе распадётся, и не на две части, а превратится в бесформенную амёбу.

Неудачная резка стекла

Разрушение стекла при резке

Точно тоже произойдёт с закаленным стеклом: если его разрезать, то силовые линии поверхностного напряжения утратят точки своего «крепления». Даже если такое стекло не развалится сразу, оно может лопнуть или «взорваться» в любой момент, без всякой внешней причины.

Поэтому вопросы «Как резать каленое стекло?» и «Как просверлить каленое стекло?» до сих пор остаются без ответа. Кто найдёт решение этой задачи (чтобы оно было еще и экономически вменяемым), того наверняка ждёт Нобелевская премия.

Как правильно сверлить стекло. Методы что бы стекло не трескалось.

Необходимость в просверливании стекла возникает довольно редко, особенно в домашних условиях. Обычно, когда подобное действительно нужно, люди обращаются к специалистам. Оно и неудивительно, ведь мало кто даже может представить, как и чем просверлить стекло. Обойдутся подобные услуги не дешево, поэтому разберем, как сделать данную операцию самому. Главное — запастись терпением и необходимыми инструментами.

сверление стекла

Особенности материала

Любой материал обладает своими уникальными характеристиками и особенностями. Не является исключением и стекло. Поэтому перед советами о том, как сверлить стекло, нужно разобраться, что же это за материал.

Как известно, стекло получают, расплавляя при температуре в 2,5 тысячи градусов различные вещества. В зависимости о того, какие химические элементы являлись основой стекла, выделяют оксидное, сульфидное и фторидное стекло.

Бутылки для различных напитков делают из оксидного (если быть точнее, силикатного) стекла. Но это очень обобщенная классификация. Если принимать во внимание именно характеристики материала, то выделяют обычное кварцевое стекло (получаемое путем плавления кварцита), оптическое стекло (применяемое в оптических приборах), устойчивое стекло (с высокой степенью устойчивости к агрессивной среде), промышленное стекло.

Учитывая, что именно промышленное стекло применяют чаще всего, вопрос как просверлить стекло в домашних условиях возникает как раз по поводу его. Поэтому рассмотрим данную категорию подробнее.

Стекло промышленного назначения также подразделяется на несколько видов:

  1. Натриево-кальциевое — оно самое мягкое и его легко плавить и обрабатывать.
  2. Калиево-кальциевое — более тугоплавкое и твердое, но при этом более блестящее.
  3. Свинцовое — относительно мягкое и хорошо поддающееся плавлению, но при этом тяжелое. Оно характеризуется сильным блеском и высоким коэффициентом преломления.
  4. Боросиликатное — тугоплавкое, стойкое к агрессивной среде и высоким температурам).

Разновидности стекла мы изучили, а теперь перейдем к вопросу о том, чем сверлят стекло.

При помощи чего сверлят стекло?

Чем сверлить стекло

Обычное сверло для сверления стекла не подойдет, нужно использовать специальные инструменты.

Нужно подбирать сверло со специфическими параметрами:

  • его диаметр должен соответствовать диаметру отверстия, которое нужно проделать;
  • длина должна соответствовать толщине стекла, которое предстоит сверлить;
  • хвостовик должен быть круглый (если планируется использовать дрель) или шестигранный (если хотите использовать шуруповерт).

Какие типы сверл по стеклу существуют:

  1. «Перо». Рабочая часть данного сверла выполнена в форме пера и сделана из твердого сплава. Пожалуй, это самый бюджетный инструмент, которым можно просверлить стекло (а также керамику и кафель). Данный тип сверла стоит выбирать, если диаметр отверстия, которое нужно проделать, составляет от 3 до 12 миллиметров.
  2. «Коронка» (трубчатое сверло). Оно предназначено для сверления отверстий большего размера (12-80 миллиметров).
  3. Перовое режущее сверло. Оно предназначено для проделывания отверстия еще большего диаметра. Его особенность заключается в том, что рабочая поверхность имеет центральное острие для первичного углубления и зубчики по окружности.
  4. «Цилиндр». По сути, это обычный цилиндр, на одну режущую кромку которого нанесено алмазное напыление. Их используют только с принудительным охлаждением.

Подготовка перед сверлением

Сверло выбрали, далее начинаем готовить стеклянное изделие к сверлению. Прежде, чем сверлить стекло, нужно обезжирить его поверхность с помощью органического растворителя. Для этих целей подойдет спирт, скипидар или уайт-спирит. После обезжиривания все нужно аккуратно протереть сухой тряпкой. После этого изделие укладывается на ровную поверхность так, чтобы оно не скользило. Разметку для отверстия можно сделать с помощью обычного маркера. Приступаем к сверлению.

Читайте также:
Сетка сварная: особенности применения и эксплуатации

Инструкция по сверлению стекла обычным сверлом

Сверлить нужно медленно и аккуратно, ни в коем случае сильно не надавливая на стекло и периодически останавливаясь, чтобы стекло остыло. Так можно легко просверлить и обычное, и каленое стекло.

Напоследок полезный совет. Сверло нужно удерживать строго перпендикулярно к стеклянной поверхности, а досверливать его до конца не нужно. Перед тем, как досверливать отверстие до конца, нужно перевернуть изделие (если, конечно, это возможно) и продолжить сверление с обратной стороны. Это позволит избежать трещин.

Отверстие в стекле при помощи песка

Дрели и специальные сверла существовали далеко не всегда. Стекло, как известно, изобрели тысячи лет назад, и в те времена также иногда нужно было проделывать отверстия в стеклянных изделиях. Делали это с помощью песка.

Разберемся, можно ли просверлить стекло песком сегодня, причем своими руками. Для этого нам понадобятся собственно сам песок, тигель (или металлический сосуд), свинец или олово (небольшой кусочек), растворитель или бензин, металлический заостренный стержень (по диаметру примерно равный отверстию, которое нужно сделать) и горелка.

Весь процесс сверления стекла в домашних условиях можно описать такой последовательностью действий:

  1. Обезжириваем стеклянную поверхность в радиусе 10 сантиметров от будущего отверстия. Делаем это с помощью растворителя или бензина.
  2. Смачиваем песок водой и насыпаем песчаную горку высотой от 5 до 10 сантиметров над будущим отверстием.
  3. С помощью заостренного стержня проделываем в песчаной горке строго вертикальное отверстие. Его форма должна быть похожа на воронку — нижняя часть по размеру отверстия, которое необходимо сделать, верхняя шире.
  4. Расплавляем в тигле олово или свинец и аккуратно заливаем его в отверстие в песке. Ждем около 10 минут.
  5. Убираем песок со стекла, после чего аккуратно вынимаем из отверстия, которое проплавил свинец, застывший кусок металла.

Сверлим стекло самодельным сверлом

Чтобы просверлить стекло в домашних условиях, не покупая «специальное» сверло, можно изготовить его своими руками. Для этого понадобится обычный стеклорез, а, если быть точнее, его деталь — «режущий ролик», который обычно называют «алмазом».

Сначала берем заготовку (металлический стержень) и делаем в одном из его торцов. Снимаем со стеклореза этот ролик и плотно фиксируем его в предварительно сделанной прорези так, чтобы он был неподвижным. Затем плотно фиксируем эту штуку в патроне дрели, после чего начинаем сверлить стекло.

Хитрости при работе со стеклом

При работе со стеклом есть свои нюансы и хитрости, которые помогут облегчить процесс создания отверстия в стекле.

Чем можно просверлить стекло, мы уже разобрались, теперь перейдем к полезным советам:

  1. Многие сталкивались с тем, что при сверлении стекла возникают сколы и трещины. Этого можно избежать, просто смазав стекло возле будущего отверстия медом и скипидаром.
  2. В процессе сверления нужно прикладывать буквально минимальные усилия, а также ни в коем случае не давить сильно на стекло. Нужно выставить обороты дрели на минимум.
  3. У некоторых появится вопрос: можно ли сверлить стекло, раскачивая дрель со стороны в сторону. Это очень плохая идея. Трещины будут неизбежны. Держать дрель нужно строго перпендикулярно к поверхности стекла.
  4. Периодически делаем перерывы буквально на десяток секунд, чтобы стекло остыло.
  5. При этом сверло также нужно остужать в воде, чтобы оно не расплавило стекло.
  6. Чтобы обезжирить поверхность стекла перед сверлением, можно пользоваться не только спиртом, но и ацетоном.
  7. Нельзя сверлить отверстия на расстоянии менее полутора сантиметров от края стекла.

Нестандартные способы сверления стекла

На самом деле, есть еще более нестандартные способы того, как просверлить стекло, даже по сравнению с применением песка. Каким же еще образом можно сделать ровную дырку в стеклянной поверхности?

С помощью медной проволоки

Если под рукой не окажется сверла, можно попробовать взять дрель и закрепить в ее патроне медную проволоку. Но просверлить отверстие не получится без специальной смеси (две трети скипидара, одна треть камфоры и немного абразивного порошка). Данная смесь наносится на место сверления.

Металлическая трубка

Метод здесь тот же самый. Закрепляем трубку с гладко спиленным концом в патроне, а на место сверления наносим ту же смесь, что и в предыдущем пункте.

Зубчатая металлическая трубка

И вновь — тот же самый метод и та же самая смесь камфоры, скипидара и абразива. Но трубку берем на этот раз не с гладким спилом, а с нарезанными с одного конца зубцами (стоит помнить, что они должны быть одинаковыми).

И напоследок стоит упомянуть о том, как просверлить каленое стекло. Запомните: этого лучше не делать в домашних условиях. Стоит обратиться на специализированные предприятия.

Применение стеклореза

Конечно же, перечень способов того, как проделать отверстие в стекле был бы неполным без еще одного метода — использования стеклореза.

Данный способ используется в основном, если нужно сделать отверстие очень большого диаметра. Сразу стоит оговориться, что кроме стеклореза нужно использовать специальный инструмент — стеклорезный циркуль.

Читайте также:
Обзор моделей пеллетных котлов марки Зота

Итак, сверлим стекло, а точнее проделываем в нем отверстие так. Сначала размечаем маркером контуры отверстия, затем устанавливаем в центре циркуль и аккуратно обводим стеклорезом контур.

Совет: ни в коем случае сильно не давите на стеклорез, обводите контур очень плавно.

После этого простукиваем весь контур рукояткой стеклореза и поднимаем вырезанный круг стекла на присоске. Если нужно удалить излишки стекла, стоит использовать специальные щипцы. Необходимо обработать края разреза надфилем или абразивом, чтобы убрать острые кромки.

Как просверлить отверстие в стекле в домашних условиях

Необходимость просверлить стекло появляется не так уж и часто. Поэтому не все домашние мастера знают приемы сверления. Сверление стекла — сложный процесс, у него много нюансов, требуется аккуратность, терпение специальные инструменты и маленькие хитрости.

Как просверлить стекло

Подготовка к работе

Как правильно просверлить стекло, чтобы отверстие получилось аккуратным, без сколов, а лист не треснул? Прежде всего, требуется подготовка к сверлению. Последовательность действий такова:

  • удалить жировые загрязнения органическим растворителем (спирт, уайт-спирит, скипидар) и насухо вытереть чистой ветошью;
  • уложить лист на ровную основу, чтобы он опирался на основу всей площадью и не скользил;
  • место сверления разметить маркером либо по наклеенной малярной ленте;
  • просверлить пробную дырку на обломке стекла, проверив качество инструмента и свои навыки;

Сверление стекла- операция тщательная и медленная, потребуется предусмотреть запас времени.

Просверлить стекло обычным сверлом

Специальное сверло по стеклу- лучший инструмент. Бывает, что его нет под рукой. Способ, как как просверлить аккуратное отверстие в стекле обычным сверлом, известен многим специалистам и требует определенной дополнительной подготовки.

При этом потребуется:

  • сверло по металлу;
  • низкоскоростная дрель;
  • кусок пластилина;
  • столовая ложка скипидара;
  • небольшое количество спирта.

Сверление стекла при помощи сверла

  1. Уложить лист на ровное основание так, чтобы он опирался на него всей площадью и не скользил. Края не должны свисать.
  2. Обезжирить спиртом область сверления и прилегающую зону радиусом 10 см.
  3. Выложить из пластилина бортик высотой 5-10 мм и диаметром 20-30 мм вокруг места сверления. Залить туда скипидар.
  4. Закрепить сверло в патроне. Убедиться, что нет биения. Выставить редуктор на минимальные обороты.
  5. Просверлить, не превышая 1000 об/мин.

Когда обороты начнут падать – это значит, что дырку в стекле почти досверлили. Следует убавить нажим на рукоятку дрели и держать ее крепче, чтобы она не отклонялась от вертикали и с другой стороны не образовался скол.

Как просверлить стекло с помощью песка

Несколько необычный способ, как сверлить листовое стекло без сверла. Для этого потребуется:

  • пригоршня чистого речного песка;
  • кусочек олова или свинца, можно использовать припой;
  • растворитель для обезжиривания;
  • заостренная стержень, равный по диаметру будущему отверстию;
  • большая ложка либо небольшой металлический сосуд, играющий роль тигля;
  • портативная газовая горелка.

Поверхность стекла следует обезжирить в радиусе 10 см от места, которое надо просверлить.

Песок смачивают и формируют из него пирамидку высотой 30-50 мм. Песок нудно хорошо утрамбовать, от этого зависит точность операции. Палочкой формируют в вершине пирамиды ямку, своим дном упирающуюся в место, которое надо просверлить. Углубление надо делать строго вертикальным, с плотными краями.

Способ сверления при помощи песка

Подготовка закончена, теперь нужно горелкой расплавить металл и аккуратно, тонкой струйкой вылить его в углубление. Расплав проделает отверстие в стекле, уплотнив края. Потребуется смести песок и аккуратно вытащить кусочек металла, торчащий из проплавленной дырки.

Как просверлить самодельным сверлом

Как сделать отверстие в стекле, если под рукой есть только стеклорез, предназначенный первоначально для разрезов по прямой линии? Нужно аккуратно снять с него режущий ролик с напыленными искусственными алмазами, не потеряв при этом маленькую ось, на которой он крепился. Далее нужно взять металлическую трубку или стержень диаметром несколько меньше, чем ролик. На конце трубки делают пропил шириной, равной толщине ролика, и длиной несколько больше его диаметра. В прорези трубки закрепляют ролик на оси, плотно обжав его. Теперь можно вставлять стержень в патрон дрели и просверлить отверстие диаметром, равным размеру ролика. Качество внутренней поверхности будет практически идеальным.

Некоторые домашние мастера своими руками делают из обычного сверла по металлу закаленное, способное справиться со стеклянным листом. Для этого конец сверла подвергают термообработке- закалке. Газовой горелкой или паяльной лампой следует раскалить конец инструмента (1-2 см) до красноты, а потом резко поместить его в палочку сургуча. При резком охлаждении структура материала изменится, и такой инструмент сможет просверлить стекло.

Стекольное сверло

Чтобы не расколоть лист самодельным инструментом, нужно придерживаться нескольких правил:

  • чтобы лист не потрескался и не скололся, место сверления смазывают медом и скипидаром;
  • нажимать на дрель нужно с минимальным усилием;
  • обороты должны быть минимальными;
  • сверлить нужно приемами по 10-15 секунд, в перерывах охлаждать сверло, окуная его в баночку с водой;
  • дрель нужно держать строго перпендикулярно плоскости листа;
  • не следует размечать отверстие в стекле ближе 15 мм от любой кромки листа.

Прежде чем просверлить отверстие в стекле самодельным сверлом в домашних условиях, следует уложить лист на ровную поверхность, так, чтобы он равномерно

Работа со стеклорезом

Если требуется сделать отверстие в стекле большого диаметра, снова на помощь может прийти стеклорез.

Читайте также:
Ошибки и неисправности газового котла Иммергаз

Для этого используют специальный стеклорезный циркуль. Он представляет собой центральную опору, крепящуюся к поверхности в центре будущего отверстия на присоске. Вокруг этой опоры вращается планка, на которой в скользящем зажиме крепится ручка стеклореза. Стеклорез описывает окружность вокруг присоски, прорезая стекло. Инструмент надо вести плавно, с постоянным нажимом. После того, как линия надреза замкнулась, ее надо простучать рукояткой. вырезанный круг после этого поднимают на присоске.

Сверление стекла стеклорезом

Поверхность разреза лучше обработать абразивным бруском или надфилем, чтобы затупить острые кромки и исключить возможность пореза при дальнейшей работе.

Нетрадиционные способы сверления стекла

Как еще можно просверлить стекло в домашних условиях? К экзотическим, но тем не менее, весьма действенным способам просверлить стекло, можно отнести:

  • Сверление отверстий в стекле медной проволокой соответствующего диаметра. Для ускорения процесса используется смесь одной трети камфары и двух третей скипидара. В раствор добавляют абразивный порошок.
  • Просверлить можно также металлической трубкой с гладко опиленным торцом, зажатая в патроне дрели. Также применяется скипидарно-камфарный раствор с добавлением абразивного порошка.
  • Металлическая трубка с нарезанными на торце зубцами. Высота зубцов должна быть строго одинаковой, иначе стекло расколется.

Как быть, если надо просверлить закаленное стекло? В домашних условиях, к сожалению, это не получится. Лучше обратиться на предприятие, располагающее оборудованием для гидроабразивной резки. Остальные способы, предлагаемы теми или иными умельцами, не дают никакой гарантии успешного исхода.

Специальные коронки и сверла

Профессиональный инструмент для сверления отверстий в стекле, делится на две большие группы:

  • сверла с острым наконечником, используются для небольших диаметров;
  • сверлящие коронки для средних и больших размеров отверстия.

Сверло по стеклу с острым наконечником представляет собой заостренную пластину твердосплавной термостойкой инструментальной стали, впаянную в хвостовик из обычного металла. Лучшие сверла по стеклу- алмазные. Их диаметр обычно не превышает 8-12 мм. Таким инструментом можно сверлить также глазурованную керамику. При работе очень важно держать дрель строго перпендикулярно поверхности. Биения хвостовика в патроне также недопустимы.

Сверлильные коронки для стекла представляют собой трубку или чашу, изготовленную из инструментальных сплавов с напылением алмазной пыли. Сверло трубчатое алмазное применяется для малых диаметров отверстий, он обеспечивают большую производительность и меньший риск сколов, чем заостренные пластинчатые.

Сверление коронкой

Торец чаши покрыть напылением из мелких искусственных алмазов. Это один из немногих материалов, превышающих по твердости стекло. На рынке предлагаются также коронки с напылением из других абразивных материалов. Ими тоже можно просверлить стеклянный лист, но выше риск появления сколов и трещин.

Коронкой в виде чаши можно просверлить отверстие диаметром до 150 мм. Для больших размеров применяют циркуль со стеклорезом.

При работе коронкой необходимо следить за температурой инструмента. Лучше использовать специальную охлаждающую жидкость

Правила сверления

Опытные мастера- стекольщики сформулировали несколько правил по работе со стеклянным листом:

  • поддерживать минимально возможные обороты шуруповерта или дрели;
  • нажим на рукоять должен быть минимальным, повышенный нажим приведет не к ускорению процесса, а скорее всего, к трещине;
  • не допускать отклонения сверла от направления, перпендикулярного поверхности;
  • через каждые 10-15 секунд делать перерыв для охлаждения инструмента и рабочей зоны;
  • смачивать место сверления и сверло водой или специальной охлаждающей эмульсией.

Работа с перерывами позволяет избежать перегрева инструмента и материала. Именно перегрев чаще всего вызывает растрескивание листа.

Когда сверление почти закончено, наступает самый ответственный момент, поскольку риск появления сколов вокруг выходного отверстия становится максимальным. Этот момент также ощущается по повышению сопротивления, ощутимого на рукоятке дрели. Опытные стекольщики советуют в этом случае перевернуть лист и осторожно начать сверлить с противоположной стороны. Тогда и входное, т выходное отверстия получатся аккуратными, без сколов и неровностей.

Если неровности все же возникли, их следует заполировать наждачной бумагой или абразивным бруском.

Не стоит забывать и о правильной подготовке к работе. Лист нужно уложить на ровное основание. Он должен равномерно опираться на подкладку по всей площади и не проскальзывать по нему. Края листа не должны выходить за пределы основания. Лучше всего использовать фанерный лист, обитый плотной шерстяной тканью.

Перед укладкой нужно тщательно вымести или пропылесосить основание, чтобы убрать возможный мусор или мелкие осколки стекла.

Принцип сверления стекла

Для сверления закаленного стекла лучше воспользоваться оборудованием для гидроабразивной резки. Доморощенные способы скорее всего приведут к трещинам.

Круглые отверстия большого диаметра вырезают с помощью стеклореза и циркуля.

Можно ли просверлить каленое стекло

Сложность работы напрямую зависит от того, чем вы будете пользоваться для сверления. Самым простым вариантом, является использование шуруповерта или же дрели с установленным на них трубчатым сверлом с алмазным напылением. Главное требование к инструменту – наличие регулятора количества оборотов. Вся процедура будет выполняться на сравнительно малых оборотах, поскольку, чем выше скорость – тем больше вероятность повреждения поверхности и появления трещин.

Поскольку алмазное напыление, как и стекло, имеет свойство перегреваться из-за трения, то нам постоянно придется охлаждать обе соприкасающиеся поверхности. Для этого нам понадобиться пластилин или же пластиковая крышка от бутылки. После того как вы определились, где должна быть дырка, следует уложить прямо на ее центр крышечку, заполненную водой (или же сделать «бассейн» из пластилина вокруг этого места). Далее уже можно переходить к созданию отверстия. При этом, следует периодически вытягивать инструмент, чтобы вода могла заполнить образовавшуюся пустоту. Углубившись, приблизительно на половину толщины листа, переворачиваем его, размечаем и повторяем все те же процедуры, только теперь с другой стороны. О том, как просверлить стекло правильно смотрите на видео:

Читайте также:
Освещение Склада: Виды, Нормативы, Рекомендации по Выбору

Чем просверлить стекло

До того как появились современные строительные инструменты и расходные материалы к ним была придумана масса способов как проделать отверстие в стекле. Самым популярным является использование обычного сверла, которое предварительно раскаляют докрасна на горелке или пламени газовой плиты, а потом закаляют в сургуче. Далее все делается точно так же, как описано выше.
Также для решения, поставленной задачи можно использовать медную трубку, закрепленную напрямую в патроне дрели. При этом, с обеих сторон стекла необходимо закрепить куски картона с уже имеющимся отверстием, а сам лист лучше положить на резиновую основу, чтобы уменьшить вибрации. Изменяется в таком случае и состав «охлаждающей жидкости» – в воду следует добавить корундовый порошок.

Прочное и безопасное стекло

Фрагмент из книги: Леенсон И. А. Химия в технологиях индустриального общества. — Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2011.

Фото Натальи Домриной.

Распределение напряжений в стекле при изгибающей нагрузке: а — напряжение в листе закалённого стекла без нагрузки; б — напряжение в отожжённом стекле; в — напряжение в закалённом стекле под нагрузкой.

Стекло — один из самых распространённых материалов, окружающих человека. И в то же время мы его чаще всего не замечаем — и когда смотрим в окно, и когда разглядываем витрины магазинов, и когда смотримся в зеркало. А всё потому, что чистое стекло прозрачно.

Стекло появилось много тысяч лет назад, и никто не знает, кто и как его изобрёл. Римский писатель и учёный Плиний Старший, живший в I веке, рассказывает, что как-то финикийские купцы развели огонь под сосудом, чтобы в пути сварить еду. Очаг они устроили, за неимением камней, из кусков соды, которая на жару расплавилась и образовала с песком и другими составными частями почвы первое рукотворное стекло. Вероятно, этот рассказ — выдумка. Хотя бы потому, что для расплавления соды нужна очень высокая температура, которую обычный костёр не даёт. Скорее всего, стекло изобрели представители одной из древнейших профессий — гончары. При обжиге глиняные сосуды, кирпичи нередко трескались. Поэтому их пытались предварительно обмазывать разными составами. Одна из смесей оказалась удачной: готовое изделие покрылось тонкой блестящей эмалью. Это и было первое стекло — непрозрачное и мутное. Но для гончарных изделий это не было недостатком. Со временем из смеси соды, песка и известняка (или мела) стали варить стекло, из которого делали украшения, флакончики для благовоний. Вводя в стекло различные добавки, научились окрашивать его в разные цвета.

Труднее всего было получить бесцветное прозрачное оконное стекло. Его не было даже у королей и императоров средневековой Европы. Окна построек представляли собой узкие щели или небольшие отверстия, которые в непогоду закрывали ставнями или завешивали кожами, холстами, или натягивали бычий пузырь. Самые богатые люди могли позволить себе вставить в окна прозрачные пластинки слюды. В Европе слюду добывали в Карелии. Большие пластинки слюды попадались редко и потому стоили очень дорого. Лишь в XIV веке в домах самых богатых людей появилось оконное стекло (в зданиях церквей его стали использовать раньше — примерно в X веке). Для выработки хорошего стекла прежде всего нужен был очень чистый белый песок, а он встречается нечасто. Обычный песок, содержащий примеси железа, окрашивает стекло в зелёный цвет. Поэтому когда-то все оконные стёкла были зеленоватыми. И чем больше в песке железа, чем песок темнее, тем менее прозрачным будет стекло. Сейчас из такого стекла делают бутылки.

Промышленность выпускает множество самых разнообразных сортов стекла: электровакуумное, светотехническое, оптическое, химико-лабораторное, термометрическое, медицинское, тарное, хрустальное… В их состав могут, помимо обязательного оксида кремния, входить оксиды разных элементов – алюминия, кальция, магния, бария, натрия, калия, железа, бора, цинка и даже мышьяка (например, в молочном светотехническом стекле).

Все знают, что основной недостаток многих стёкол — их хрупкость. Огромная масса стеклянных изделий ежедневно превращается в стеклянный бой. Помимо экономических убытков, разбитое стекло представляет опасность, так как свежий скол стекла очень острый. Недаром только что надломленную пластинку стекла можно использовать в качестве режущего инструмента в микротоме — приборе, делающем тончайшие срезы биопрепаратов для биологических исследований. Но оказывается, стекло можно сделать не только очень прочным, но и не дающим острых осколков.

Эта история началась давно — в XVII веке. Английский принц Руперт (полный титул — пфальцграф Рейнский, герцог Баварский) имел все шансы сделать блестящую военную карьеру. Но, оставив военную службу, он посвятил последние годы своей жизни искусству и науке. Одно из его открытий — закалённое стекло. Что же это такое?

Все знают, что бывает, когда в графин или гранёный стакан из толстого стекла наливают крутой кипяток: стекло лопается. Это происходит потому, что стекло — очень плохой проводник тепла; оно прогревается в сотни раз медленнее, чем, например, медь. Поэтому когда внутренняя часть стакана уже горячая, внешние его слои ещё холодные. В результате теплового расширения наружная часть изделия испытывает огромные нагрузки, которые оно часто не выдерживает. Чтобы толстостенные стеклянные изделия не разрушались, их следует нагревать (и охлаждать) медленно. Тем более это относится к изготовлению различных стеклянных изделий: после формования из полужидкой стеклянной массы их охлаждают до комнатной температуры очень медленно. Делается это в специальных печах, в которых температура понижается в течение многих часов. Эта процедура называется отжигом, а полученное таким образом изделие — отожжённым.

Читайте также:
Руководство по гидроизоляции балкона

В плохо отожжённом стекле остаются внутренние напряжения, которые никак не изменяют его внешний вид (они видны только в поляризованном свете), но сильно ухудшают механические свойства. Эти напряжения часто концентрируются на краях, утолщённых частях изделий. В листовом стекле они могут следовать одно за другим, образуя как бы цепочку. Такое стекло очень трудно отрезать по прямой линии: неравномерно распределённые напряжения уводят трещину в сторону от нанесённой алмазом царапины.

Но отжечь стекло — только полдела. Поверхность даже хорошо отожжённого стекла, как правило, ослаблена множеством мельчайших трещинок, царапин, которые могут быть не видны невооружённым глазом. Особенно опасны микротрещины на краях стеклянных изделий. Именно с них и начинается разрушение. Под нагрузкой на концах трещинок концентрируются очень большие напряжения; трещина увеличивается и, в конечном счёте, прорезает всё изделие — оно раскалывается на части. Если каким-либо способом «залечить» поверхность стекла, сделать её очень ровной и гладкой, то такое стекло станет намного прочнее. Сделать это можно, например, химическим травлением поверхности. Если обычное оконное стекло опустить на несколько минут в смесь фтороводородной (плавиковой) и серной кислот, то с его поверхности будет стравлен слой толщиной до 0,1 мм. Оксид кремния из состава стекла при этом переходит в растворимый фторосиликат:

Чтобы обработанное таким образом стекло вновь не покрылось трещинками и царапинками из-за попадания на него пыли, а также для защиты от атмосферной влаги (она тоже понижает прочность стекла), его поверхность после сушки покрывают защитной плёнкой из кремнийорганических соединений. Частично «залечить» трещинки в только что купленном стакане можно и в домашних условиях. Для этого его надо осторожно нагреть в воде до её кипения и продолжать кипячение ещё минут десять. Такой стакан будет жить дольше.

Читайте также: Лада Гранта Кросс 2020 — бюджетный универсал с внедорожными возможностями и современными комплектациями

В промышленности для упрочнения стекла его закаляют. Закалку осуществляют путём резкого охлаждения горячего стекла. Посмотрим, что будет, если расплавленное стекло вылить в холодную воду. Если лить его понемногу, отдельными каплями, то они не растрескиваются и после охлаждения остаются целыми. Если стекло нагрето до очень высокой температуры (когда оно совсем жидкое), то при падении в воду капельки стекла с достаточно большой высоты она превращается почти в идеальный шарик. Если же кончик стеклянной палочки расплавить на обычной горелке, которой пользуются стеклодувы, то образуется довольно вязкая капля, которая как бы нехотя отрывается от палочки и при этом тянет за собой стеклянную нить. При попадании в холодную воду такая капля принимает форму слезинки с длинным хвостиком. При вхождении в воду скорость падения капли резко замедляется, тогда как её полужидкий хвост продолжает двигаться с прежней скоростью. В результате хвостик у застывшей капли получается в виде змейки. Именно такие капли получил впервые принц Руперт, поэтому они названы его именем (другое название — батавские слёзки).

То, что слёзки остаются целыми, — далеко не самое удивительное их свойство. Они исключительно прочные: выдерживают сильные удары молотком по толстой грушевидной части. Но есть у слёзки ахиллесова пята: стоит надломить её тонкий хвостик поближе к основанию, как вся капля с треском рассыпается на мельчайшие кусочки. Если проводить этот эксперимент в темноте, то иногда видно свечение. Рассыпание слёзок может происходить с такой силой, что, если проводить опыт в стакане с водой, он разбивается, как при взрыве!

Чтобы объяснить необычные свойства слёзок, рассмотрим более подробно процесс их образования. При охлаждении капли возникают силы, которые тянут наружный слой внутрь, создавая в нём напряжения сжатия, а внутреннее ядро — наружу, создавая в нём напряжения растяжения. Отжиг (длительный нагрев при 100оС) приводит к снятию напряжений, так как при повышенных температурах частицы стекла приобретают подвижность и переходят на свои «удобные» места.

Описанные свойства «рупертовых слёз» присущи в большей или меньшей степени всем стеклянным изделиям, которые не прошли отжиг. Такое стекло называется закалённым. Болонские стеклодувы, например, изготовляли круглые сосуды с толстым дном, которые быстро охлаждали на воздухе. Эти сосуды (их называли болонскими склянками) выдерживали сильные удары без разрушения. Но уже незначительные повреждения внутренней их части, например царапины, приводили к разрыву сосуда на части.

Высокая прочность закалённого стекла широко используется на практике. Если напряжения создаются в стекле направленно и равномерно, то они в значительной степени упрочняют его. Чтобы понять, почему это возможно, рассмотрим лист быстро охлаждённого с обеих сторон стекла.

Читайте также:
Недорогие бани: разработка и описание популярных проектов

Как и в случае шарика, наружные слои такого стекла будут испытывать сильное сжатие, которое по мере продвижения внутрь листа сначала уменьшается, а потом переходит в напряжение растяжения — оно максимально в центре, как это показано на рисунке. Распределение напряжений в нижней половине листа зеркально повторяет картину в верхней части.

Рассмотрим теперь, как будет вести себя под нагрузкой обычное стекло. Положим лист стекла на две опоры и надавим сверху. Верхняя изогнутая часть стекла будет испытывать сжатие, а нижняя часть — растяжение. Очевидно, что максимальные нагрузки приходятся на самые внешние слои — а они как раз и самые слабые — по причинам, о которых говорилось выше. При этом стекло начнёт разрушаться снизу, так как сжатие оно выдерживает в десять раз лучше, чем растяжение, как, впрочем, и другие материалы.

Проделаем ту же операцию с закалённым стеклом. Здесь прилагаемая механическая нагрузка приведёт к напряжениям, которые будут налагаться на уже имеющиеся в стекле. Казалось бы, это должно только ухудшить дело. Действительно, в верхней части стекла суммарное напряжение сжатия ещё более вырастет. Но дальше сложение напряжений приведёт к тому, что наиболее опасные напряжения растяжения будут максимальными где-то внутри листа, тогда как вблизи нижней поверхности напряжения могут оказаться очень малыми. Итак, под влиянием изгибающего усилия закалённое стекло испытывает по сравнению с отожжённым стеклом большее сжатие в верхнем слое и меньшее растяжение в нижнем слое. В результате на лист закалённого стекла, лежащего на двух опорах, могут встать несколько человек — лист прогнётся в 4—5 раз сильнее, чем обычное стекло, но не сломается! Закалённое стекло значительно превосходит обычное и по термическим нагрузкам — оно выдерживает перепады температур до 270оС, тогда как обычное растрескивается уже при быстром изменении температуры на 70оС.

Опыты по получению промышленного закалённого стекла начали проводить в последней четверти XIX века. Изобретателем особого «твёрдого стекла» считается итальянец де ла Басти. Стеклянные изделия, нагретые до красного каления, но не потерявшие своей формы, он погружал в ванну со смесью расплавленного жира и растительного масла, смешанных в определённой пропорции. Такую смесь можно было нагреть до нужной температуры (обычно от 150 до 300оС) и таким образом регулировать скорость охлаждения в зависимости от состава стекла, формы изделия и его размеров. Испытывались и другие способы закалки — в расплавленном парафине при 200оС, перегретым водяным паром, охлаждение листового стекла сдавливанием между холодными металлическими (или металлической и глиняной) пластинами. Такие опыты, в частности, проводил немец Ф. О. Шотт, который в 1886 году основал знаменитый стекольный завод (шоттовское стекло и поныне известно во всём мире; из него делают и лабораторную посуду высокого качества). Отличить закалённое стекло от простого можно по его оптическим свойствам: закалённое стекло обладает двойным лучепреломлением и в поляризованном свете будет казаться окрашенным.

В настоящее время закалённое стекло производят в большом количестве. Для закалки листового стекла его нагревают до 600—650оС и затем быстро охлаждают путём равномерного обдувания воздухом на специальной обдувочной решётке. Такое стекло по своим термическим и механическим свойствам значительно превосходит обычное. Например, листовое отожжённое стекло толщиной 5—6 мм выдерживает без разрушения удар стального шара массой 800 г при его падении с высоты не более 15 см. Если же это стекло закалить, то оно уже сможет выдержать без разрушения удар аналогичного шара при его падении с высоты 120 см! Прочность на изгиб у закалённого стекла тоже в 4—5 раз выше, чем у обычного. Такое «небьющееся» стекло применяют для остекления вагонов, автомобилей, самолётов и т. д. Главная его особенность в том, что при аварии оно не даёт больших кусков с очень острыми краями, которые исключительно опасны, а рассыпается на небольшие (примерно 3—5 мм) кусочки округлой формы без острых краёв. Для ещё большей безопасности передние стёкла автомобилей делают из так называемого триплекса: комбинации из двух листов обычного или закалённого стекла, склеенных прозрачным и упругим слоем синтетического полимера. При ударе осколки такого стекла остаются на месте, так как удерживаются полимером.

Информация о книгах Издательского дома «Интеллект» — на сайте www.id-intellect.ru

Как просверлить закаленное стекло

На вопрос о том можно ли сделать отверстие в каленом стекле не существует однозначного ответа. Теоретически это возможно, однако, своими руками реализовать это очень сложно. Проблема состоит не только в том, что оно, как правило, достаточно толстое, но и в наличии большого количества дефектов в самом листе, которые видны невооруженным глазом. Каление делает материал более твердым и хрупким. Кроме того, увеличивается внутреннее напряжение листа, который в результате внешнего воздействия просто лопается или рассыпается на мелкие кусочки.

Статьи по теме:

Оборудование для резки стекла

В обычной жизни нас часто окружают изделия из таких популярных материалов, как зеркало и стекло. Поэтому, нет ничего…

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Строительный
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: