Виват
краски для фарфора, фаянса, стекла и эмали
Список коллекций Публикации Применение Обратная связь
(495) 613-87-52
(495) 229-14-09
499 717-51-46
Среды Оборудование Ошибки
Виват

Декорирование стекла минеральными красками

Под декорированием стекла понимается создание рисунка на поверхности стекляных изделий и закрепление его посредством обжига. Очевидно, что стекло перед декорированием должно быть чистым. В отличие от декорирующего обжига керамических изделий обжиг стекляных изделий имеет свои особенности и является более сложным. Это обусловлено тремя основными отличиями стекла от керамики:

  • прозрачностью;
  • температурой обжига;
  • коэффициентом термического расширения (КТР).

Прозрачность стекла накладывает некоторые ограничения на выбор рисунка. Очевидно, что зрительно яркий рисунок возможен при его восприятии на отражение, а не на просвет. Поэтому создать непрозрачный рисунок на прозрачной подложке достаточно проблематично. При этом нужно учесть, что стекольные краски менее укрывисты, чем керамические. Обычно для создания декора на стекле выбираются рисунки, допускающие плотное наложение краски. В других случаях применяются черные или белые подложки – слои краски, нанесенные под рисунок. Растяжка краски кистью или нанесение деталей через мелкие шелкографные сетки при декорировании стекла, как правило, нежелательны из-за бледного зрительного эффекта. Растровые мотивы на стекле осуществляются только при использовании подложек. Соответственно, дизайн изделий на стекле должен быть осуществлен таким образом, чтобы восприятие рисунка осуществлялось в максимальной степени на отражение.

Температура обжига в первую очередь зависит от состава стекла, во вторую очередь – от формы изделия (чего нет в керамике).

По составу стекло можно условно разделить на следующие группы:

  • хрусталь (обжиг 480 – 520 0С);
  • объемное пищевое стекло (520 – 580 0С);
  • массивное бытовое стекло (580 – 630 0С);
  • боросиликатное стекло (580 – 630 0С);
  • строительное и автостекло (560 – 700 0С).

Декорирование хрусталя является наиболее сложным из-за наличия в его составе оксида свинца. Чем выше его процентное содержание, тем ниже температура размягчения изделия. Предел плавкости – 460 0С, поэтому использование минеральных красителей ниже этой температуры невозможно. Практически всегда декорирование хрусталя осуществлялось препаратами благородных металлов. При этом используются специальные препараты, т.к. применение обычных препаратов для стекла не обеспечивает необходимой стойкости. Декорирование хрусталя люстровыми препаратами осуществляется только после предварительного опробования. При этом, как правило, используются люстры интенсивных цветов.

Декорирование хрусталя обычными минеральными красками возможно при использовании лекгоплавких красок с добавками высокосвинцовых флюсов. Естественно, это еще более понижает укрывистость красок и пригодно только для эксклюзивных высокохудожественных декоров.

При определении режима обжига хрусталя форма изделия играет основную роль. Изделия, имеющие тонкие элементы (ножки, ручки, края, стенки) могут обжигаться при увеличенной скорости набора температуры (15 – 20 0С/мин) и без выдержки при максимальной температуре. При этом рекомендуется оптимизировать размещение изделий в печи и возможно использование дополнительной оснастки для уменьшения деформации.

Обжиг объемного тонкостенного стекла сходен по проблемности с обжигом хрусталя, только проводится при более высоких температурах: 520 – 580 0С. Обжиг ниже 520 0С не рекомендуется из-за недостаточной стойкости красок, обжиг выше 580 0С возможен, однако не часто встречается на практике. Из-за склонности к деформированию обжиг тонкостенных изделий от 580 0С должен производится быстро, циклом ок. 2 часов от холода до холода без выдержки. Это позволяет применять более укрывистые краски и, соответственно, создавать более яркие декоры. Однако при использовании печей резистивного нагрева скорость набора температуры более 10 0С/мин возможна только при достаточной мощности, т.к. при загрузке объемными изделиями теплоемкость камеры сильно возрастает. Использование ламповых печей (где вместо нагревателей используются лампы) в этом случае предпочтительнее, т.к. нагрев осуществляется быстрее. Однако однородность нагрева в таких печах удовлетворительна только при объмах камеры не более 60 литров. Поэтому преимущество сокращения цикла обжига компенсируется недостатком более частой загрузки-выгрузки.

Поскольку в России обжиг объмного стекла является наиболее массовым, то для понимания сущности проблемы равномерности нагрева остановимся на некоторых особенностях процесса в наиболее распространенных резистивных печах. Т.к температурный диапазон обжига стекла находится в самом начале красного свечения, то очевидно, что равномерное распределение температуры излучением невозможно. Поэтому для обеспечения однородности температуры по камере необходимо конвективное движение воздуха. В идеале это достигается специальной конструкцией печи с использованием высокотемпературных вентиляторов. Однако в реальной действительности это очень дорогое удовольствие, которое мешает позволить экономическая целесообразность. В упрощенном варианте движение воздуха обычно организуют созданием заслонок сверху и снизу печи. При этом снизу в воздухозаборнике желательно оборудование лабиринта для прогрева наружного воздуха перед поступлением в камеру. В какой то мере регуляция воздушного потока позволяет облегчить проблему, однако необходимо учитывать, что в этом случае ремесло управления печью превращается в искусство. Режим обжига становится зависимым от внешних условий (температуры, влажности, направления воздушного потока и т.п.), вследствие чего получение стабильного результата определяется опытом и интуицией работника. Более того, это не снимает проблему более холодного низа и более горячего верха садки. Как правило, оптимальные условия обжига в стандартной печи создаются в центральной области, составляющей не более 30 % общего объема. Недостаточная равномерность распределения температуры по камере может вести либо к увеличению объема брака (недожог снизу и пережог сверху), либо к увеличению удельных расходов на обжиг при использовании только центральной области.

Здесь необходимо остановится на проблеме использования термопар. Известно, что регулировка печи основывается на показаниях термопары. В подавляющем количестве используемых на сегодняшний день (2001 г.) печей используется только одна термопара, показывающая температуру только в той точке, где она расположена. Очевидно, что оценивать распределение температуры по рабочему объему с ее помощью невозможно. Количество печей, в которых используется более одной термопары крайне невелико, а количество печей, в которых осуществляется управление от нескольких термопар, вообще стремится к практическому отсутствию. Более того, истинность показаний термопары существенным образом зависит от ее градуировки. Отградуировать термопару на диапазон обжига стекла довольно сложно, т.к. ртутные термометры в этой области уже непригодны, а пирометрические методы дают большую погрешность. Конечно, корректно отградуированные термопары существуют, но всегда ли они используются у нас при обжиге стекла? Кроме этого известно, что точность поддержания температуры существенно выше точности определения температуры. Точность поддержания температуры в 0,1 0С совершенно не говорит о том, какая именно температура поддерживается с такой точностью. В результате об устойчивости процесса обжига стекла можно судить только на основании экспериментальных данных, по итогам пробного т.н. “прожига” печи, после которого можно определить те места в камере, обжиг в которых дает стабильные показатели. Естественно, что суммарный объем этих мест меньше общего объема камеры и их отношение характеризует эффективность использования той или иной конструкции печи.

Обжиг массивного бытового стекла менее проблематичен. Здесь необходимо обратить внимание на то, что массивное стекло прогревается медленнее, поэтому увеличение скорости нагрева и охлаждения чревато растрескиванием изделий. Особенно это проявляется в случаях сочетания в изделии массивных и тонких частей (пивные бокалы и т.п.). Склонность изделий к обжиговой деформации уменьшается, однако не исчезает совсем. Поэтому даже для массивных изделий исключать пробный предварительный обжиг не стоит.

Качество обжига декора на массивном стекле также может зависеть от технологии производства самого изделия. Для изделий из прессованного стекла возможно возникновение дырчатых дефектов при обжиге рисунка. Это связано с наличием поверхностных загрязнений, трудноудаляемых при обычной мойке. Для достижения стабильных результатов такое стекло перед нанесение рисунка желательно прожечь в виде гладья (недекорированным).

Боросиликатные стекла характеризуются пониженным КТР и используются, как правило, в специализированных областях (посуда для СВЧ-печей, лабораторная посуда и т.п.). Вследствие низкого КТР изделия из боросиликатных стекол допускают более высокую скорость нагрева и охлаждения. Для декорирования таких изделий применяются специальные красители, КТР которых подобран к подложке. Использование красителей для обычного стекла на таких изделиях ведет к растрескиванию декора. В случаях декорирования посуды для СВЧ-печей препаратами благородных металлов необходимо также использовать специализированные продукты во избежание искрения при применении.

Декорирование строительного и автостекла осуществляется только в промышленных масштабах и главным образом, методом прямой шелкографии. Применение конкретных режимов обжига здесь существенным образом зависит от оснащенности производства и вида оборудования. При обжиге закаленного стекла применяется быстрый обжиг, в некоторых случаях сопровождающийся обдувом воздуха. Обжиг автостекла зависит от его вида и применяемого оборудования. При выборе материалов для декорирования обычно исходят из имеющихся условий и подбирают продукты под существующий технологический процесс.

Виват © 2004-2015
г. Москва, ул. Верхняя Масловка, д. 18
Телефоны: (495) 613-87-52, (495) 229-14-09, 499 717-51-46
E-mail:
Создание сайта Дизайн-студия ITZONE