СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВИТРАЖА
METHOD FOR MANUFACTURING OF STAINED-GLASS WINDOW

Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к изготовлению декоративных панно в виде витражей.
2
В настоящее время витражи широко применяют для отделки как небольших помещений, так и для художественного оформления пространств, в которых необходимо установить огромные панно размером более 10-50 м. Традиционно изготавливаемые стеклянные витражи не могут обеспечить рентабельность и безопасность эксплуатации таких больших изделий по следующим причинам. При изготовлении витражей из стекла [1], включающем механическую резку стекла на отдельные элементы, составляющие в совокупности необходимый рисунок, окантовку элементов свинцовым профилем и пропайку профилей между собой, всегда остается опасность нарушения целостности отдельных фрагментов. При эксплуатации панно отдельные стеклянные элементы начинают «стекать» под силой тяжести. В связи с этим разрушаются не только «стекающие» фрагменты, но и нижележащие. Такое разрушение даже нескольких фрагментов ведет к разрушению всего панно. Эти стеклянные витражи легко распадаются на осколки даже при небольших сотрясениях и ударах, поскольку в стеклах со временем накапливаются деструктивные изменения.
Известен способ изготовления витражей из стекла [2], включающий операции резки листов стекла лазером по определенной программе, приклеивания ленты медной фольги к стеклу и соединения листов стекла между собой с помощью припоя.
Недостатками этого способа являются сложность и трудоемкость изготовления витражей, невозможность получения сложных криволинейных рисунков из-за сложности крепления составных элементов витражей между собой.
Известен способ изготовления витражей [3], включающий резку стекла на отдельные элементы необходимого рисунка лучом лазера по определенной программе от компьютера, изготовление из металлического листа по той же программе, но с небольшим отступом в обе стороны от рисунка металлической подложки, укладку стеклянных элементов рисунка на эту подложку и последующее заполнение пространства между элементами легкоплавким сплавом, спаивающимся с подложкой, или клеем для закрепления. На отдельные элементы, образующие рисунок, напыляют плавкие красители различных цветов, после чего поверхность каждого элемента обрабатывают лучом лазера, расплавляющим краситель до его жесткого соединения с поверхностью каждого отдельного элемента.
Этот способ [3] выбран в качестве прототипа. Недостатком его является так же сложность в изготовлении, малая прочность конструкции (ввиду того, что подложка, по сути, только немного превышает размер стыков между стеклами) и дороговизна. При этом указанной конструкции присущи те же недостатки, что и классическим витражам. Стекла рисунка легко разрушаются, образуя при этом сквозные отверстия в панно.
Техническим результатом способа является упрощение изготовления витражей, получение стойких с противоударными свойствами изделий, возможность получения панно сколь угодно большого размера, исключение самопроизвольного разрушения, а так же возможность замены отдельных фрагментов без нарушения целостности всего изделия.
2
3
Технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления витража, включающем укладку стеклянных элементов рисунка на подложку, крепление их к подложке и заполнение пространства между стеклянными элементами сплавом, спаивающимся с подложкой, в качестве подложки используют многослойное стекло, в качестве сплава используют сплав, получаемый из порошков с размером частиц не менее 5-7 микрон из керамики и пластичных металлов и/или их сплавов, в которых не менее 10-12% составляет окись алюминия (АlO), наносимые газодинамическим способом между стеклянными элементами рисунка, для чего разогревают порошки до температуры не менее 200°С и воздушным потоком ускоряют их до скорости, превышающей минимальную скорость начала адгезионного взаимодействия частиц распыляемого материала с материалом подложки и стеклянных элементов.
В качестве многослойного стекла можно использовать триплекс. В качестве многослойного стекла можно использовать бронированное стекло.
В качестве порошка пластичного металла можно использовать порошок алюминия, и/или олова, и/или свинца.
Способ осуществляют следующим образом.
1. Готовят стеклянные элементы рисунка. Для этого из цветного стекла по лекалам или трафаретам вырезают фрагменты рисунка будущего панно.
2. Готовят подложку, размер которой соответствует размеру будущего панно витража. В качестве подложки используют многослойное стекло, например триплекс. Триплекс представляет собой два стекла, полированных с обеих сторон и соединенных между собой прозрачной клеющейся пленкой, так как оно обладает повышенной стойкостью и сопротивляемостью к внешним механическим воздействиям. Кроме триплекса, можно использовать закаленное стекло, а так же закаленное стекло, которое прошло дополнительную обработку шлифовкой и полировкой. Это последнее является так называемым бронированным стеклом. В процессе получения этого стекла при остывании происходит естественное растрескивание поверхности стекла. Таким образом, после остывания стекло будучи аморфным веществом покрыто сетью микротрещин, которые при взаимодействии - механический удар приводят к моментальному увеличению этих трещин, в результате чего, стекло раскалывается по трещинам. В случае, если такое стекло отшлифовать и отполировать, то с его поверхности микротрещины исчезают, а сопротивляемость стекла возрастает в десятки и сотни раз.
2
3
3. Для приготовления исходного материала для напыления готовят порошки из керамики и пластичных металлов и/или их сплавов, содержащие не менее 8-12% окиси алюминия (AlO), при размере частиц распыляемого материала не менее 5-7 микрон.
4. На подложку укладывают в нужном порядке фрагменты рисунка. При этом между отдельными фрагментами выдерживают расстояние, равное 0,3-0,8 см.
5. Промежутки между фрагментами заполняют массой, получаемой при газодинамическом распылении. Для газодинамического напыления используют известное оборудование под торговым наименованием "ДИМЕТ", обеспечивающее ускорение воздушным потоком порошка до скорости, превышающей минимальную скорость начала адгезионного взаимодействия частиц распыляемого материала с материалом подложки и стеклянных элементов. Обычно это скорость около 330 м/сек.
Пример 1.
Для витража размером 2×3 м приготовлена подложка из многослойного стекла триплекс идентичного формата. Из цветного стекла приготовлены отдельные элементы будущего панно. Эти элементы уложены на подложку с расстоянием между собой, равным 0,3 см. В аппарат для газодинамического напыления заложен порошок из керамики и свинца, содержащий не менее 9% окиси алюминия. Размер частиц порошка составляет 5-6 микрон. При включении аппарата обеспечивается скорость, равная 330 м/сек. Эта скорость по нашим наблюдениям обеспечивает надежное сцепление частиц с материалом подложки - стеклом «триплексом».
Пример 2.
Для витража размером 3×5 м приготовлена подложка из многослойного бронированного стекла такого же размера. Из цветного стекла приготовлены отдельные элементы будущего панно. Эти элементы уложены на подложку с расстоянием между собой, равным 0,45-0,50 см. В аппарат для газодинамического напыления заложен порошок из керамики и свинца, содержащий не менее 10% окиси алюминия. Размер частиц порошка составляет 6-7 микрон. При включении аппарата обеспечивается скорость, равная 330 м/сек. Эта скорость по нашим наблюдениям обеспечивает надежное сцепление частиц с материалом подложки - бронированным стеклом. Порошок при нанесении в промежутки между отдельными фрагментами застывает в виде перегородок, создает полное восприятие получаемого панно как витража, получаемого по обычной старой технологии, известной еще с древних времен. Такое панно при его установке в проходящих лучах света имеет полупрозрачный вид, отдельные фрагменты его формируют законченную композицию, а перегородки из напыленного сплава внешне неотличимы от металлических свинцовых перегородок, обычно формирующихся в витражах. Испытания получаемых витражей показали их высокую надежность, хорошую сопротивляемость ударам и сотрясениям.
ЛИТЕРАТУРА
1. Большая Советская Энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, т.8, 1951 г., с.202.
2. Заявка Японии JP 61-219726, кл. С03В 33/08, 1986.
3. Патент на изобретение РФ №2114074, опубликован 27.06.1998.