CZ2013670A3

CZ2013670A3 - Způsob zhotovení duté třídimenzionální skelné plastiky

Info

Publication number: CZ2013670A3
Application number: CZ2013-670A
Authority: CZ
Inventors: karka Pavel Ĺ; Milan Hřebíček; Pavel ÄŚĂĹľek; Petr Tichánek
Original assignee: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2015-05-06
Also published as: WO2015027969A1; CZ305112B6

Abstract

Dutá třídimenzionální skelná plastika je tvořena válcovým tělesem, které je opatřeno centrální, v procesu tavby vytvořenou dutinou a alespoň na části svého vnějšího povrchu má vytvořenu plastiku v podobě v procesu tavby vytvořeného prostorového vlysu reliéfního uměleckého motivu, pohledově přístupného z více stran. Způsob zhotovení této duté třídimenzionální skelné plastiky podle vynálezu spočívá v tom, že se nejprve ze sochařského modelovacího materiálu vytvoří prostorový modul plastiky, včetně povrchového prostorového reliéfního uměleckého motivu, zaformováním tohoto modelu se zhotoví vnější i vnitřní část budoucí formy i se zahrnutím příslušného nadměrku na smrštění, forma se zkompletuje a tepelně upraví, načež se do ní odlije skelná tavenina a s využitím slinovacích procesů se specifickou teplotní křivkou, zahrnující i křivku chladicí se vytvoří vlastní skelná plastika, která se pak po dekompletaci formové sestavy vyjme, očistí a povrchově upraví zušlechťovacími procesy.

Description

Způsob zhotovení duté třídimenzionální skelné plastiky

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zhotovení duté třídimenzionální skelné plastiky určené k pohledu z více stran.

Dosavadní stav techniky

V současné době mají skleněné plastiky většinou charakter plastik reliéfních, víceméně plošného charakteru, určených k pohledu pouze z jedné - přední strany.

Např. předmětem čínského užitného vzoru fa CN2354792 je barevná reliéfní skleněná plastika s případným fluorescenčním efektem. Její reliéfní motiv je z části transparentní a z části vybarvený pigmenty, případně i fluorescenčními přísadami. Plastika může sloužit jako umělecký předmět (obdoba obrazu), dekorační stavební prvek (část stěny, příčka) nebo např. i jako předmět průmyslový - např. monitor.

Předmětem jiného čínského užitného vzoru <ý 2148883 je dekorační předmět tvořený kombinací reliéfního skla a svítidla. Kus skla s reliéfní plastikou je zde upevněn na přední části světelného zdroje svítidla tak, že světelné paprsky mohou vyzařovat přes reliéf skla a vytvářet tak specifické vizuální vjemy.

Pokud jde o umělecké předměty určené k pohledu z více stran, jedná se v současné době prakticky výhradně o specifická díla sochařská - tzv. volné sochy. Relie^fní plastiky určené jako celek k pohledu z více stran v současné době známy nejsou.

Podstata vynálezu

K doplnění výše uvedeného nedostatku dosavadního stavu techniky slouží dutá třídimenzionální skelná plastika tvořená válcovým tělesem, které je opatřeno centrální, v procesu tavby vytvořenou dutinou a alespoň na části svého vnějšího povrchu má vytvořenu plastiku v podobě v procesu tavby vytvořeného prostorového vlysu reliéfního uměleckého motivu, pohledově přístupného z více stran.

Podstata způsobu zhotovení této duté třídimenzionální skelné plastiky podle vynálezu spočívá v tom, že se nejprve ze sochařského modelovacího materiálu vytvoří prostorový model plastiky, včetně povrchového prostorového reliéfního uměleckého motivu. Zaformováním tohoto modelu se zhotoví vnější i vnitřní část budoucí formy i se zahrnutím příslušného nadměrku na smrštění, forma se zkompletuje a tepelně upraví. Potom se do ní ’

odlije skelná tavenina a s využitím slinovacích procesů se specifickou teplotní křivkou, zahrnující i křivku chladicí se vytvoří vlastní skelná plastika. Ta se pak po dekompletaci formové sestavy vyjme, očistí a povrchově upraví zušlechťovacími procesy.

Specifická teplotní křivka slinovacích procesů sestává s výhodou z následujících fází ohřevu a chlazení:

v,/ . Z '

a) vyhřátí z 2Q°C na 62Q°C až 680PC s teplotním gradientem 200°až 250°C/hod., Λ -y '

b) výdrž na teplotě 620i°C až 680°C k vyrovnání teplot ve skle, odstranění vzduchu mezi skleněnými částicemi a shoření náhodně přítomných organických nečistot,

c) rychlé vyhřátí na teplotu tvarování v rozmezí 780°C až 92Q°C se specifikovaným gradientovým rozpětím 3 až 5i°C/min,

d) výdrž na teplotě tvarování s délkou nepřímo úměrnou teplotě tvarování v časovém rozmezí 60 až 480 min,

e) rychlé ochlazení na horní chladicí teplotu daného typu vypnutím pece v gradientovém rozpětí 1 0m. 15Í°C/min,

f) výdrž na horní chladící teplotě k vyrovnání teplot v celém objemu plastiky,

g) pomalé ochlazování výrobku v chladícím intervalu, zejména v rozmezí teplot 580 až 450 °C, s teplotním gradientem od 3 do 5®C/hod.,

h) rychlejší ochlazování skleněného výrobku pod dolní chladící teplotou s teplotním gradientem od 9 do 25^C/hod.

Jako materiál formy se může použít směs sádry a sklářského písku ve hmotnostním poměru 1:1 se zajištěním proti prasknutí v peci síťovou armaturou z drátů nebo pletiva. Poněkud kvalitnějším materiálem formy je směs 1 hmotnostního dílu mramoritu - zubařské sádry s příměsí drceného mramoru a 1 hmotnostního dílu sklářského písku. Nej kvalitnějším materiálem forem je ale mletý křemen.

Jako výchozí materiál skelné taveniny se použije s výhodou skleněná drť, jejíž zrna se zahřívají tak dlouho, až se staví, nejlépe pak skleněná drť na bázi nízkotavitelných skel, která se taví při teplotách nižších než 1400ťC.

Povrch zhotovené skelné plastiky se po vyjmutí z formy čistí pískováním, ocelovým kartáčem nebo kovovým hrotem. Případně se dále upravuje zušlechťovacími procesy jako je broušení, pískování, rytí či chemické leštění, zejména pak leštění v leštící lázni kyseliny fluorovodíkové a kyseliny sírové.

Hlavní přínos duté třídimenzionální skelné plastiky podle vynálezu spočívá v tom, že spojuje kategorii plastiky volné a reliéfní v jeden celek. Tvar nádoby a na něm reliéfní vlys umožňuje 3D pohled ze všech stran. To, že tavený objekt obsahuje vnitřní prostor - dutinu, vnáší do této plastiky nový, originální prvek. Vnitřní prostor při tom nevzniká dodatečně, ale při samotném procesu. Tvar plastiky - nádoby není ničím omezen, může být doslova jakýkoliv, záleží pouze na výtvarné invenci toho, kdo objekt modeluje. Závazný je pouze postup při odlévání formy a to tak, aby při samotné tavbě vznikla dutina - vnitřní prostor, činící z plastiky současně nádobu.

Objasnění výkresů

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží přiložené výkresy, kde představuje: obr. 1 - dutou třídimenzionální skelnou plastiku v bočním pohledu a částečném půdorysu, obr. 2 - dutou třídimenzionální skelnou plastiku v částečném (čtvrtinovém řezu), obr. 3 - teplotní křivku pro výrobu skleněné plastiky.

Příklad uskutečnění vynálezu

Dutá třídimenzionální skelná plastika v příkladném provedení je znázorněna v částečném řezu na obr. 1. Plastika je tvořena dutým válcovým tělesem L Toto válcové těleso 1 je opatřeno centrální, v procesu tavby vytvořenou dutinou a alespoň na části svého vnějšího povrchu má přímo v procesu tavby vytvořenu plastiku 2 v podobě prostorového vlysu reliéfního uměleckého motivu, pohledově přístupného z více stran.

Při zhotovení duté třídimenzionální skelné plastiky se nejprve ze sochařské modelové hmoty vytvořil prostorový model plastiky, včetně povrchového prostorového reliéfního uměleckého motivu. Pak následovalo jeho zaformování - odlévání formy ze směsi sádry a sklářského písku ve hmotnostním poměru 1:1. Tak byla zhotovena vnější i vnitřní část budoucí formy i se zahrnutím příslušného nadměrku na smrštění. Zhotovená forma byla zajištěním proti prasknutí v peci síťovou armaturou (z drátů nebo pletiva), zbavena zbytků modelové hmoty, zkompletována a tepelně upravena.

Jako sklářská surovina byla použita drť nízkotavitelného skla, která se ve sklářské peci taví při teplotách nižších než 140Q^C.

Pak následoval proces odlévání skelné taveniny a s využitím slinovacích procesů se specifickou teplotní křivkou, zahrnující i křivku chladicí (viz obr. 3). Specifická teplotní křivka slinovacích procesů sestávala z následujících fází ohřevu a chlazení:

1) vyhřátí z 20°C na 65O|°C s teplotním gradientem 22Q^l°C/hod.,

2) výdrž na teplotě 65Q°C k vyrovnání teplot ve skle, odstranění vzduchu mezi skleněnými částicemi a shoření náhodně přítomných organických nečistot,

3) rychlé vyhřátí na teplotu tvarování 85OPC, t If i i * is

S « » ϊ i > * t < i i ♦ 1 i » ♦ ť * 'i t * * Λ -J > ·

4) výdrž na teplotě tvarování v trvání 320 minut,

5) rychlé ochlazení na chladicí teplotu, zejména pak samovolné zchladnutí na horní chladicí teplotu daného typu skla vypnutím pece,

6) výdrž na horní chladící teplotě k vyrovnání teplot v celém objemu plastiky.

7) pomalé ochlazování výrobku v chladícím intervalu, v rozmezí teplot 580 až 450 °C, s teplotním gradientem s výhodou 4 °C/hod.,

8) rychlejší ochlazování skleněného výrobku pod dolní chladící teplotou s teplotním gradientem trojnásobným než v předchozí operaci.

Vytvořená skelná plastika byla pak po dekompletaci formové sestavy vyjmuta, očištěna a povrchově upravena zušlechťovacími procesy.

Další postup pro zušlechtění je možný podle dostupné technologie pro opracování skla: diapily, pískování, broušení a leštění atd.

Broušení, při němž se provádí zarovnání nerovných okrajů skleněných desek, které se tvoří ve formách během tavení, je možné provádět např. na vodorovné ploše hladinářského stroje.

Řezání skla na diamantové pile (diapile) je výhodný technologický postup, který umožňuje v krátkém časovém intervalu rozdělit přesně části skla žádaného rozměru, takže není nutné pracně a zdlouhavě odstraňovat velké množství přebytečného skla. Při řezání rotuje diamantová pila ve vysokých otáčkách a sklo se musí v celém řezu intenzivně chladit vodou. Při práci s diapilou je nutné přísně respektovat okolnost, že nelze řezat bloky skla tzv. volně z ruky, protože je to proti zásadám bezpečnosti práce a s velkou pravděpodobností dojde k poškození vlastního diakotouče. Proto je nutné uložit a uchytit řezaný blok skla na pojezd diapily.

Technika pískování je založená na působení proudu abraziva (zpravidla korundu) vrhaného tlakovým vzduchem proti povrchu skla. Brusivo vylamuje drobné lasturo vité úlomky a sklo se stává matným a neprůhledným. Při krátkodobém tryskání je povrch skla pouze zmatovaný a teprve při delší době získáme dekor plastický.

Pokud je k dispozici speciální pracoviště je výhodné provést leštění v leštící lázni kyseliny fluorovodíkové a kyseliny sírové, ocelovým kartáčem nebo kovovým hrotem. Účinné je povrch plastiky robněž brousit - k tomu se používají ruční brusky s pohonem na stlačený vzduch tzv. pneubrusky. Ruční bruska je vybavena dianástroji na hrubé, jemnící, leštící operace. Dále je možné použít tzv. houbičky s diamantovým povrchem (diahoubičky).

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY.

1. Způsob zhotoveni duté třídimenzionální skelné plastiky, která je tvořena válcovým tělesem opatřeným centrální, v procesu tavby vytvořenou dutinou a alespoň na části svého vnějšího povrchu vytvořenou plastiku v podobě v procesu tavby vytvořeného prostorového vlysu reliéfního uměleckého motivu, pohledově přístupného z více stran, vyznačující se tím, že se nejprve ze sochařského modelovacího materiálu vytvoří prostorový model plastiky, včetně povrchového prostorového reliéfního uměleckého motivu, zaformováním tohoto modelu se zhotoví vnější i vnitřní část budoucí formy i se zahrnutím příslušného nadměrku na smrštění, forma se zkompletuje a tepelně upraví, načež se do ní odlije skelná tavenina a s využitím slino vacích procesů se specifickou teplotní křivkou, zahrnující i křivku chladicí se vytvoří vlastní skelná plastika, která se pak po dekompletaci formové sestavy vyjme, očistí a povrchově upraví zušlechťovacími procesy, při čemž specifická teplotní křivka slinovacích procesů sestává z následujících fází ohřevu a chlazení:

a) vyhřátí z 20ýC na 620°C až 68Q2C s teplotním gradientem 200°až 250°C/hod.,

b) výdrž na teplotě 62Cj°C až 680°C k vyrovnání teplot ve skle, odstranění vzduchu mezi skleněnými částicemi a shoření náhodně přítomných organických nečistot,

c) rychlé vyhřátí na teplotu tvarování v rozmezí 780°C až 920°C se specifikovaným gradientovým rozpětím 3 až 5°C/min,

d) výdrž na teplotě tvarování s délkou nepřímo úměrnou teplotě tvarování v časovém rozmezí 60 až 480 min,

e) rychlé ochlazení na horní chladicí teplotu daného typu vypnutím pece v gradientovém rozpětí 10 ^15°C/min,

f) výdrž na horní chladící teplotě k vyrovnání teplot v celém objemu plastiky,

g) pomalé ochlazování výrobku v chladícím intervalu, zejména v rozmezí teplot 580 až 450 °C, s teplotním gradientem od 3 do 5°C/hod.,

h) rychlejší ochlazování skleněného výrobku pod dolní chladící teplotou s teplotním gradientem od 9 do 25ffc/hod.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako materiál formy se použije směs sádry a sklářského písku v poměru 1:1 se zajištěním proti prasknutí v peci síťovou armaturou z drátů nebo pletiva.

··»**♦
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako materiál formy se použije směs 1 hmotnostního dílu mramoritu - zubařské sádry s příměsí drceného mramoru a 1 hmotnostního dílu sklářského písku.
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako materiál formy se použije mletý křemen.
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako výchozí materiál skelné taveniny se použije skleněná drť, jejíž zrna se zahřívají tak dlouho, až se staví, s výhodou pak skleněná drt na bázi nízkotavitelných skel, která se taví při teplotách nižších než 140Ó°C.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že povrch zhotovené skelné plastiky se po vyjmutí z formy čistí pískováním, ocelovým kartáčem nebo kovovým hrotem.
7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že povrch zhotovené skelné plastiky se upravuje zušlechťovacími procesy jako je broušení, pískování, rytí či chemické leštění, zejména pak leštění v leštící lázni kyseliny fluorovodíkové a kyseliny sírové.