XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Стеклодувное дело
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Я очень люблю красивую стеклянную посуду, особенно стаканы, кружки. Однажды у меня в голове возник интересный вопрос: как делают стеклянные изделия? Смогу ли я сама сделать такое? Я решила разобраться в этом и поделиться информацией со своими одноклассниками.
Говоря о стекле сегодня, можно сказать, что это один из самых современных материалов, используемых человеком. Стекло повсюду, оно вокруг нас, мы действительно живем в «стеклянном мире». Данная тема неисчерпаема для исследования, у стекла богатая история, оно бывает разных видов, цветов, трудно охватить все области его применения.
Стекловыдувание – это техника стеклоформования, которая включает в себя раздувание расплавленного стекла в пузырь с помощью выдувной трубки. Человек, который выдувает стекло, называется стеклодувом. Стеклодувы занимаются очень опасной работой, но творческой и интересной.
Цель моей работы: исследовать профессию стеклодув, попробовать на личном опыте выдуть изделие.
Цель может быть достигнута благодаря решению ряда задач:
-
Изучить историю появление первого стекла и стеклодувного дела.
-
Изучить все особенности профессии стеклодув.
-
Попробовать себя в роли стеклодува.
Гипотеза: При соблюдении технологии выдувания изделий из стекла, можно изготовить красивую и полезную вещь. И я хочу эту гипотезу проверить на себе!
Методы исследования, которые я использовала при выполнении работы:
-
Анализ,
-
Синтез,
-
Моделирование,
-
Проектирование.
Основная часть
1. Теоретическая часть.
1.1. История появления первого стекла
Первое на планете стекло «изготовила» сама природа: миллионы лет назад застывшая вулканическая лава образовала черный непрозрачный обсидиан (Фото 1). Эти стеклянные самородки люди научились использовать в каменном веке – для изготовления режущих приспособлений. Лишь 55 веков спустя человек пришел к изобретению искусственного стекла на территории Древнего Египта.
Первыми предметами из стекла были украшения и амулеты. Когда впервые появилось стекло, сделанное руками человека, оно было непрозрачным, древние египтяне практиковали изготовление цветных изделий. Для этого брали песок, добавляли известь и щелочные компоненты (золу, соду). Подкрашивали стеклянные изделия с помощью марганца, меди, железа. Так получали голубое, бирюзовое, синее, зеленое стекло.
В самом начале изготавливали стекло на кострах, позднее были созданы специальные стекловаренные печи. Песка и извести такое стекло содержало немного, благодаря чему плавилось при более низкой температуре. Первый стекольный завод был построен в Александрии.
Изделия из стекла, возрастом 2000 лет до н.э. были найдены так же в Индии, Корее и Японии. Спустя время, люди научились делать стеклянные цилиндры и пр.
После того, как Римляне завоевали Египет, им так же довелось познакомиться с производством. Рим, начиная со второй половины I века до н.э. становится крупнейшим центром стеклоделия. Позднее, стекло стали распространять по всем Римской империи.
Персия, начиная с XV века, становится одной из первых по изготовлению стекла на Востоке.
Византийцы создали технологии шлифовки стекла и резьбы и одни из первых пришли к использованию цветной стеклянной мозаики в архитектуре.
В XIII веке Венеция являлась центром изготовления стекла. Именно здесь начали активно использовать стекло в быту и художественных целях. До сих пор на весь мир славится настоящее муранское стекло. Это разноцветные изделия из разных по форме и оттенку деталей.
В конце 19-го века началась эпоха массового промышленного изготовления стекла, что связано с развитием производства соды.
В России стеклоделие также имеет свою историю. В период с 10 по 12 век в Киевской Руси работали стекловарные мастерские. Однако монгольское нашествие остановило развитие ремесла на несколько столетий. Возобновилось оно в 17 веке. Первый стекольный завод был построен в 1634-1639 годах в селе Духанине, под Москвой. В 1669 г такой же завод построен в Измайлове.
Огромная роль в развитии производства стекла в России принадлежит великому русскому ученому М.В.Ломоносову. В 18 веке он разработал технологию создания цветного стекла.
1.2. Зарождение профессии стеклодув
Стеклодувы – это мастера, создающие разнообразные предметы путем выдувания из хорошо разогретой стеклянной массы, которую плавят в специальных печах.
Около 2000 лет насчитывает история профессии стеклодува. Первые упоминания о стеклодувах относятся к древнему Египту и Месопотамии, где они создавали различные предметы из стекла, включая посуду, украшения и предметы искусства. В те времена процесс изготовления стекла был сложным и требовал большого мастерства. В период между 27 годом до нашей эры и 14 годом нашей эры сирийские мастера изобрели стеклодувную трубку. Этот инструмент позволил придавать стеклу различные формы. С помощью технологии выдувания стеклянную посуду производят и сегодня.
С течением времени профессия стеклодува развивалась и совершенствовалась. В средние века мастера стеклодувы стали известными в Европе, особенно в Италии, Германии и Франции. Они создавали уникальные стеклянные изделия, включая витражи, стеклянные окна, зеркала, столовое стекло и многое другое. Мастера стеклодувы использовали различные техники, такие как ручное формование, дутье стекла, гравировка и эмалевая роспись.
В современном мире профессия стеклодува также остается актуальной и востребованной. Современные стеклодувы работают в различных областях, включая дизайн интерьера, художественное стекло, производство стеклянных изделий и многое другое. Они используют передовые технологии и инструменты, чтобы создавать уникальные и красивые предметы из стекла.
Профессия стеклодува требует творческого мышления, внимательности к деталям и мастерства. Это увлекательная и красивая профессия, которая позволяет мастерам выразить свою творческую натуру и создавать произведения искусства, которые радуют глаз и вдохновляют людей.
1.3. Специализации стеклодувов
Специализации стеклодувов могут быть разнообразны, и они зависят от вида и характера выполняемых работ.
Художественное стеклоделие: стеклодувы, специализирующиеся на художественном стекле, создают уникальные художественные произведения, такие как вазы, статуэтки, стеклянные скульптуры и украшения. Они используют различные техники и традиционные методы стеклодувного искусства для воплощения творческих идей.
Промышленное стеклоделие: стеклодувы, специализирующиеся на промышленном стекле, занимаются производством массовых или серийных стеклянных изделий. Это могут быть, например, стеклянные бутылки, стекла для окон и дверей, стеклянные контейнеры и другие промышленные изделия.
Стеклоделие для научных и лабораторных целей: эти специалисты занимаются созданием стеклянных аппаратов и приборов для научных и лабораторных исследований. Они работают с учеными и инженерами для разработки стеклянных изделий, которые используются в различных научных областях.
Стеклоделие для архитектурных целей: эти стеклодувы занимаются созданием стеклянных элементов для различных архитектурных конструкций. Они могут выполнять стеклодувные работы для украшений окон, стеклянных дверей, перегородок и других стеклянных элементов зданий.
Стеклоделие для мебели и интерьера: эта специализация связана с созданием стеклянных элементов для мебели и интерьера. Стеклодувы могут создавать стеклянные столешницы, полки, рамы и украшения для зеркал, светильники и другие стеклянные детали для интерьера.
1.4. Особенности профессии стеклодув
Как указывает название профессии, стеклодув выдувает стекло – через специальную трубку, создавая всевозможные полые предметы: посуду, шары и прочие изделия.
Помимо трубки, специалист использует в работе большое количество инструментов, которые помогают ему для формирования изделия:
-
ножницы разных форм;
-
щипцы;
-
гладилка;
-
сошки;
-
металлический косарик.
Стекло плавят в стекловаренной печи или с помощью газовой горелки. Техники выдувания стеклодувы могут применять разные:
Ручное выдувание в формы позволяет создавать изделия, схожие одно с другим. Например, лабораторные колбы. Стеклодув набирает на кончик стеклодувной трубки расплавленное стекло, выдувает пузырь и начинает формовать его, постоянно вращая трубочку, и формует стекло в деревянных или металлических формах.
Свободное выдувание заключается в свободном формовании изделия. Стеклянные предметы, выполненные путём свободного выдувания, называют также гутным стеклом. Через трубку выдувается расплавленный шар. Его подправляют деревянными брусками, щипцами. То, что получилось, снимают с трубки и помещают на железный стержень («понтий») и продолжают обработку. При необходимости мастер раскрывает верх или раскатывают нижнюю часть, вытягивает, гнёт, режет вязкое стекло с помощью специальных инструментов. Нет двух совершенно одинаковых предметов, выполненных таким образом. Для них характерны тонкие стенки и прозрачность.
Прессовыдувание. Будущее изделие сначала формуют в пресс-форме, а затем в горячем виде – воздухом. Изделия получаются более толстостенными, менее прозрачными. Но этот способ позволяет создать на них рельефные украшения.
После того, как изделие сформировано, необходим отжиг. Так называют нагревание до 530–580 °С, с последующим медленным охлаждением. При быстром и неравномерном охлаждении после формования в стекле возникают остаточные напряжения, которые со временем приведут к тому, что изделие разрушится само собой, без видимых причин. Отжиг позволяет уменьшить эти остаточные напряжения и сделать стекло долговечным.
Стеклодувное производство – это уникальное искусство, которое требует не только мастерства и технических навыков, но и творческого мышления. Мастера стеклодувы создают изделия различных форм, цветов и размеров, используя горячее стекло и специальные инструменты. Они могут воплощать любые фантазии в своих работах, от классических ваз до абстрактных скульптур. Каждое изделие является уникальным и имеет свою индивидуальность.
Профессия стеклодува немыслима без способности к кропотливому труду и физической выносливости. Стеклодув должен обладать следующими качествами:
-
иметь хороший глазомер;
-
хорошая координация движений;
-
художественный вкус;
-
креативность;
-
ответственность за безопасность;
-
так называемое чувство расплавленного стекла.
Вредность данной профессии, как и в других, также существует. Близость к огню и раскалённому стеклу вынуждает быть особенно собранным, тщательно соблюдать технику безопасности. И всё же мелкие травмы не редки. Например, при выдувании тонкий раскалённый стеклянный пузырь, может лопнуть, и тогда стекло разбрызгивается и попадает на руки, оставляя ожоги. Работа стеклодува относится к разряду вредных: целый день на ногах, в мастерской обычно жарко, а зачастую – сильный шум вытяжки. Стекло становится податливым, когда накалено до 1300°С. Кварцевое стекло требует ещё большего нагрева – 2000° С. В мастерской может использоваться стекловаренная печь и печь для отжига, которые излучают жар. В большом цеху печей может быть несколько. Но и газовая горелка серьёзно нагревает воздух. К тому же мастеру приходится целый день смотреть на её пламя. А сам процесс выдувания связан с напряжением лёгких. Например, стеклодув на фабрике ёлочных игрушек может выдувать до 250 шаров за смену.
Стеклодув должен знать:
-
свойства стекломассы;
-
технологию производства стекла;
-
устройство выдувной трубки, уметь пользоваться ею и другими инструментами.
Стеклодув должен владеть разными способами выдувания, уметь дозировать стекломассу. Мастера стеклодувы постоянно совершенствуют свое мастерство, экспериментируют с новыми техниками и материалами, чтобы создавать все более потрясающие работы.
Создание рисунка. Существует множество способов нанесения узоров и цвета на выдувное стекло, включая прокатку расплавленного стекла в порошкообразный цвет или более крупных кусков цветного стекла, называемых фриттой. Сложные узоры с большой детализацией могут быть созданы с помощью тростника (стержни из цветного стекла) и муррина (стержни, разрезанные поперек, чтобы выявить узоры). Эти цветные кусочки можно расположить в виде узора на плоской поверхности, а затем "подобрать", прокатав по ним пузырь расплавленного стекла.
1.5. Классификация изделий из стекла
-
Для бытового использования – посуда, статуэтки, декор интерьера (лампы, зеркала, мебель и т.д.).
-
Архитектурно-строительные изделия из стекла – уличные витрины, витражи, стеклянные перегородки и т.д.
-
Технические стеклянные изделия – стеклопакеты, листовое стекло и т. д.
По наличию особых свойств изделия выполняются:
-
из светочувствительного стекла,
-
из солнцезащитного стекла,
-
из огнеупорного стекла,
-
из жаропрочного стекла,
-
из прочего видов стекла.
По методу обработки поверхности стеклянные изделия делятся на:
-
матовые,
-
прозрачные,
-
декорированные.
Декорирование производится путем инкрустации, иризации, позолоты, нанесения декоративной резьбы или цветного декоративного покрытия, и т.д. Кроме того, изделия могут быть изготовлены из цветного или не цветного белого стекла.
2. Практическая часть. Самостоятельная работа в стеклодувной студии Татьяны Тунис (Екатеринбург)
В Екатеринбурге работает всего лишь одна стеклодувная студия Татьяны Тунис, где проводят мастер-классы. В данной студии я и создала свой бокал. Процесс его создания следующий:
-
Подготовка. На данном этапе подготавливаются все необходимые материалы: красители-фриты, стеклодувная труба, горелка, щипцы Джек, нож, деревянный ковш (Фото 2). Также мастеру необходимо обезопасить себя, надеть перчатки и специальный рукав, чтобы руке было не горячо.
Разогреваем стекло, в специальной печи до температуры плавления 1200℃ (Приложение 3).
-
Выдувание. Техники выдувания стекла могут применяться разные. Я использовала метод свободного выдувания, который заключается в свободном формовании изделия. Нет двух совершенно одинаковых предметов, выполненных таким образом. Для них характерны тонкие стенки и прозрачность.
Берем стеклодувную трубку и немного нагреваем её в печи, чтобы стекло прилипло к ней. Затем продуваем трубку, чтобы убедиться проходит ли воздух через неё. Накручиваем первый слой стекла (в нашем случае их будет два) и прокатываем его на ровной поверхности (Фото 4). Далее придаём стеклу форму пули, это делается с помощью деревянной ложки, смоченной в воде. Прокручиваем в ней наше стекло и получаем нужную форму (Фото 5).
Начинаем дуть через трубку щеками, непрерывно крутя трубку до тех пор, пока стекло не увеличится (Фото 6). Снова греем наше изделие в печи, непрерывно крутя трубку (Фото 7). Клеим фритты для придания цвета бокалу (Фото 8). Фритта – это измельченное или дробленное стекло, используемое для декорирования поверхности стеклянных изделий (Фото 9). Бокал у меня будет трехцветный. Фритты – это тоже стекло, их нужно разогреть, чтобы они слились с первым слоем стекла (Фото 10). Цвет бокала проявится только на второй день после полного просыхания. Формируем форму пули (Фото 11). Стекло остывает за 7-10 секунд, поэтому работаем очень быстро.
Делаем второй слой. Накручиваем стекло, придаём форму пули и снова выдуваем. После прокручиваем наше изделие в печи, постоянно поворачивая его, для того чтобы стекло не утекло с трубы.
Сейчас будем делать шею бокала с помощью щипцов Джек. Щипцами, смоченные в воске, сжимаем наше изделие, при этом трубку всегда крутим (Фото 12). Далее снова разогреваем бокал и делаем отверстие. Для этого вытягиваем верх бокала, отрезаем его с помощью ножа, смоченного водой, и щипцов (Фото 13). Далее отверстие раскрываем, расширяем с помощью Джека (Фото 14).
Когда сформировано отверстие бокала, можно изделие снимать с трубки. Для этого сырым ножом давим на шею изделия и так повторяем 4 раза (Фото 15). Затем делаем дно нашему бокалу. Разогреваем горелкой низ изделия и сверху кладем шарик нового разогретого стекла, придавливаем его «блинчиком», тем самым формируя высоту ножки (Фото 16).
-
Отжиг. Так называют нагревание с последующим медленным охлаждением до комнатной температуры. Бокал помещаем в печь отжига минимум на 24 часа (Приложение 17). Температура в данной печи всего 500℃. При быстром и неравномерном охлаждении после формования в стекле возникают остаточные напряжения, которые со временем приведут к тому, что изделие разрушится само собой, без видимых причин (Фото 18). Отжиг позволяет уменьшить эти остаточные напряжения и сделать стекло долговечным. Как говорят сами стеклодувы, стекло – это живая субстанция. И только мастерство может сделать его послушным. Наш бокал готов! (Фото 19).
-
Таким образом, я смогла сама выдуть стеклянное изделие – бокал, который понравился не только мне, но и моим родителям и подругам. Я сама отследила всю технологию и алгоритм стекловыдувания и поучаствовала в этом процессе.
Я задала несколько вопросов Татьяне о стеклодувном мастерстве:
-
Как она пришла к идее создания своей студии по стеклодувному делу?
Изначально Татьяна делала украшения из стекла дома (Фото 20), с помощью горелки, затем при ремонте в доме, ей понадобилась необычная люстра, тем самым пришла идея сделать люстру самой (Фото 21). Они разработали собственные печи, которые и сейчас усовершенствуют.
-
Какие заказы поступают, и чем вообще «живет» студия?
В студию поступают интересные заказы на индивидуальные, необычные стеклянные изделия, такие как люстры, посуда, декоративные предметы интерьера (Фото 22). Также студия разработала и создала пивные бокалы, запатентовала их. Эти бокалы можно найти на современных маркетплейсах. Также эти бокалы долгое время активно продавались за границу (Фото 23).
Студия проводит мастер-классы для всех людей, которым интересно стеклодувное дело. Здесь есть музей с интересными работами из стекла, которые придумали дети и нарисовали на мастер-классе. Самые необычные существа мастера воплощают в реальность (Фото 24). В студии можно приобрести готовые изделия: бокалы, подвески, конфетницы, тарелки и тд.
Заключение
Стеклодувное дело – завораживающее мастерство. Посетив мастер-класс, создав свое изделие, я была в восторге от результата, от полученных знаний и опыта. Мною была изучена дополнительная информация, благодаря чему я открыла для себя много нового относительно стекла.
Целью моего проекта было исследовать профессию стеклодув и на личном опыте постараться выдуть изделие. Цель я достигла, благодаря решению ряда задач, а именно:
- мною была изучена история появления первого стекла. Я выяснила, что стекло зародилось ещё в древнем Египте.
- изучила особенности профессии стеклодува.
- применила теоретические знания на практике.
Результат моей работы – бокал, созданный своими руками. Весь проделанный путь стекла от материала до изделия мной был изучен! Стекло – неотъемлемая часть жизни, без него невозможна жизнь. Мы живём в «Стеклянном мире»! Фоторепортаж моего увлекательного познания и исследования приведен в Приложении.
Продолжение изучения темы я вижу в дальнейшем исследовании «Стеклянного мира», а именно: применение мастерства стекловыдувания в промышленности для изготовления стекловолокна и его применения в нашей технологичной жизни.
Список использованной литературы
-
https://primelab.com/chel/
-
https://en.wikipedia.org/wiki/Glassblowing
-
https://artistasrusos.ru/news_101.html
Приложение
Фото 1. Камень обсидиан Фото 2. Подготовка инструментов
Фото 3. Печь Фото 4. Подготовка фриттов
Фото 5. Прокатывание стекла Фото 6. Формируем форму пули
Фото 7. Выдувание Фото 8. Разогревание стекла
Фото 9. Придание цвета Фото 10. Фритты
Фото 11. Плавление фриттов Фото 12. Форма пули
Фото 13. Делаем шею бокала Фото 14. Проделывание отверстия
Фото 15. Расширение горлышка Фото 16. Снимаем бокала с трубки
Фото 17. Нагревание дна Фото18. Формируем ножку
Фото 19. Печь отжига Фото 20. Напряжение в стекле
Фото 21. Готовый бокал Фото 22. Украшения в студии Татьяны
Фото 23. Люстра в музее студии Фото 24. Люстра из шаров
Фото 25. Светильник Фото 26. Люстра в музее
Фото 27.Пивные бокалы
Фото 28. Монстр Фото 29. Совесть