Technická Univerzita v Liberci Fakulta textilní
Restrukturalizace
Studijní program: B3107 – Textil
Studijní obor: 3107R006 – Textilní a oděvní návrhářství
Autor práce: Jakub Neufuss, DiS.
Vedoucí práce: ak. soch. Oldřich Plíva
Liberec 2017
Technical University of Liberec Faculty of Textil Engineering Restructuralization
Study programme: B3107 – Textil
Study branch: 3107R006 – Textile and Fashion Design - Design of fashion
accessories and interior objects
Author: Jakub Neufuss, DiS.
Supervisor: ak. soch. Oldřich Plíva
Liberec 2017
podpisový list
Prohlášení
Byl jsem seznámen s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vztahuje zákon č.
121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo. Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé bakalářské práce pro vnitřní potřebu TUL. Užiji-li bakalářskou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědom povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše. Bakalářskou práci jsem vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím mé bakalářské práce a konzultantem. Současně čestně prohlašuji, že tištěná verze práce se shoduje s elektronickou verzí, vloženou do IS STAG.
Datum:
Podpis:
Poděkování
Tímto bych chtěl poděkovat všem členům katedry a samozřejmě studijnímu oddělení za trpělivost a odborné rady. Velké díky rodině za podporu.
ANOTACE
Cílem této práce je zhotovení souboru skleněných objektů. Práce je zaměřená na experimentu, založeném na reakci skla s kovy a průběhu krystalizace skla. Výsledkem budou skleněné objekty tvaru válce.
Klíčová slova: reakce, oxidace, krystalizace, mutace, transformace, restrukturalizace
ANNOTATION
The aim of this work is the construction of a glass object. The work is focused on the experiment, based on the reaction of glass to metal and glass during crystallization.
The result will be a glass cylinder-shaped objects.
Keywords: reaction, oxidation, crystallization, mutation, transformation, restrukturalization
Obsah
1. Úvod 8
2. Inspirace 9
2.1 Restrukturalizace firmy 11
2.2 Stěhování 11
3. Technologie zpracování skla 12
3.1 Historie skla 12
3.2 Fyzikální základy barvení skla 15
3.2.1 Světelné záření 15
3.2.2 Index lomu 17
3.2.3 Rozklad záření (disperze) 18
3.2.4 Odraz světla 19
3.2.5 Pohlcování světla sklem 21
3.2.6 Rozptyl světla sklem 23
3.3 Shrnutí 24
4. Proces navrhování 24
4.1 Volba tvaru 24
4.2 Experiment 25
5. Realizace 30
6. Fotodokumentace 34
7. Zhodnocení 41
7.1 Soutěž 41
7.2 Úvaha o marketingu 41
8. Závěr 43
9. Použité zdroje 44
1. ÚVOD
Restrukturalizace se týká většiny z nás. Je to proces, který je možno pojmout velice zeširoka. Člověk již od raného mládí pozoruje co se děje, co bude dělat. Sám se mění v něco, v lepším případě v to, co on sám chce. Úspěchy, neúspěchy. ŽIVOT JEDE.
Stále se něco děje. Hledáme tu svou cestu. Každý z nás má odlišné cíle, které následuje.
Požadavky na ně, ať už kvalitativní či kvantitativní jsou mnohdy velice subjektivní.
Představy o výhledech jsou také odlišné. Každý si tu svou představu vytváříme sami, měníme ji, děláme kompromisy, přidáváme, ubíráme, nebo teprve sníme a jsme naivní.
Vše kolem nás se mění. Vše, co uděláme, po nás zanechává stopu. Ta stopa se dá usměrnit. Dát jí směr, smysl, řád, význam.
Název mé práce napovídá, že se chystám zabývat nějakou změnou nebo přizpůsobením. Má práce bude pojednávat, jednak o změně struktury skla, tak o přizpůsobení a přijmutí zcela odlišného materiálu, který způsobí jistou reakci, která v podstatě změní vizuální jevy a charakter, kterými sklo disponuje. Cílem mé bakalářské práce je najít způsoby možné reakce, která vzniká přidáním jiných materiálů do skla.
Změna, výměna, přechod, obměna. Dále s nimi úzce souvisí mutace, transformace, dynamičnost, modifikace, krystalizace a mnoho dalších.
Výsledkem budou objekty. Každý kus bude komunikovat jiným způsobem.
Změní se a přizpůsobí tak strukturu estetického vnímání. Tímto receptivním záměrem se budu snažit o aktivizaci emocionální sféry. Ať už hledáme citový prožitek, probuzení vzpomínek, navození fantazie či jen zamyšlení. Hledám strukturu uvnitř skla, která bude jedinečná a originální. Oxidace, reakce, krystalizace, strukturalizace, restrukturalizace to jsou pojmy, kterými se budu zabývat. Výsledkem budou tři skleněné objekty, sondy.
2. INSPIRACE
Začal bych asi tím, že nápad člověk nevysedí. Naopak. Nával kreativity přichází až tehdy, když se do práce pustí. Existuje myslím i nějaké přísloví, ale na to si nevzpomenu. Důležité je začít. Věnovat se nějaké činnosti. Najít nový neotřelý nebo technicky nadčasový podnět, který nás inspiruje k dalšímu rozvoji. Dále tu jsou náhody, štěstí nebo dobré rady. Ty nám také mohou otevřít nové dveře. Často se stává, že věci jdou svou vlastní cestou a udělá se to samo. Dále, což praktikuji právě teď, je objevování a zkoušení. To už je pár možností, jak k něčemu smysluplnému dojít.
Většinou se to stejně vše mezi sebou proplétá, hrne, padá, ztratí se.
Z prvu jsem měl v plánu prozkoumat materiál Optiwhite. Což je speciálně vyvinuté plavené sklo bez slabého odstínu, typického pro většinu čirých plavených materiálů, které umožňuje širokou škálu aplikací od plášťů komerčních budov po nábytkové doplňky. Disponuje, ve srovnání s běžnými produkty z čirého plaveného skla, dokonalou funkčností. Například vysoká světelná a tepelná propustnost.
Vlastnosti produktu zaručí široké škále aplikací čistotu barev a zdokonalení přenosu světla. Sklo je v současné době velmi oblíbeným materiálem designérů po celém světě.
Je novým výkonným produktem, který pomáhá zdokonalit obytné prostředí [3].
A právě s tímto materiálem jsem pracoval jako se základem pro tavenou plastiku.
Skládal jsem tvarově a velikostně rozdílné kusy skla. Plavené sklo na cínové lázni jsem se rozhodl použít z důvodu nedostatku křišťálového skla, se kterým jsem pracoval v mé loňské semestrální práci. Již po prvním nasypáním písku do předem připravených a vysušených forem bylo zřejmé, že je třeba zhruba třicet kilo křišťálu. Takové množství materiálu jsem neměl. Bylo okolo čtvrté, myslím v pátek. Po konzultaci s akademickým sochařem Oldřichem Plívou jsem se rozhodl použít v podstatě odpad. Odřezy z velkých skleněných tabulí Optiwhite jsem našel právě v kontejneru s odpadem. Formy naplněné tímto materiálem šli do pece spolu s úmyslem ušetření peněz, recyklovaní a samozřejmě s pocitem, že se něco nového vytvoří. Celých deset dní se čekalo, přes dlouhý chladící program, na otevření. Na povrch mělo vyjít krásně čiré průhledné křišťálové sklo plné zajímavých optických průhledů. Bohužel, ale vlastně bohudík, tavenice byla nakonec celá odskelněná a plná bublin. Už na počátku broušení jsme v průhledu mohli vidět velice zajímavě vzniklé plochy a objemy. Některé průhledné, jiné naopak jen průsvitné, zakalené bílou “krupicí”. Čím dál víc mně
ta skleněná masa připomínala zamrzlé ledové království v Patagonii. Zprvu jsem se domníval, že již zmíněná bílá krupice a v podstatě zahalení jednotlivých střepů bílým pláštěm, bylo způsobeno oxidací ploch, které byly ve styku s cínovou lázní při výrobě
plaveného tabulového skla. Ale nikoliv, po konzultaci s panem inženýrem Vlastimilem Hotařem jsme došli závěru, že tabulové sklo Optiwhite se taví při nižší teplotě, než byla v našem tavícím procesu nastavena. To znamená, že sklo částečně zkrystalizovalo, místy má hodně blízko ke sklo-keramice.
Obr. 1 - má semestrální práce na téma Flakón, materiál: optiwhite
2.1 RESTRUKTURALIZACE FIRMY:
Restrukturalizace v odborné literatuře je chápaná z různých úhlů pohledu.
Například s částečnou nebo komplexní restrukturalizací organizační architektury podniku, a to skokem nebo pozvolně, ať už v dobách krize anebo expanze. Je tedy mnoho důvodů, proč je nutné přistoupit k restrukturalizaci podniku nebo její organizační jednotky.
Zdomácnělý význam slovního spojení „restrukturalizace podniku“ je definován jako situace, ve které je firma v podstatě na hraně svého žití. Je zapotřebí zásadní proměna funkčnosti podniku. Proběhne úprava organizační struktury podniku, změna procesů ve firmě, analýzou a změnami proběhne v podstatě vše, co ve formě vstupů do společnosti vchází a vše, co ve formě výstupů ze společnosti vychází.
Restrukturalizace firmy je procedurální postup, který tedy nastupuje ve fázi závažného stavu v životě podniku. [4]
2.2 STĚHOVÁNÍ
Věci, kterým se věnuji, které vytvářím a které se odehrávají v mé blízkosti, jsou pro mě v základu tou největší inspirací. V průběhu práce na mé bakalářské práci nastal ten správný čas na migrování. Stěhujeme celý náš ateliér studia SKUBB. V současné době, když nemám v ruce krabici nebo štětku s barvou, tak nosím trámy, jezdím se sutí, nebo běhám po pivovaru, kde sídlíme, a sháním topenáře. Ve Vratislavickém pivovaru jsme se dostali ke krásnému prostoru v budově, která je stará přes 100 let. Obrovský barák, kde bylo dříve celé ředitelství pivovaru, si nese přes všechny režimy svůj zub času. Pivovar Vratislavice byl založený v roce 1872. Je to téměř jeden a půl století co je život Vratislavic spojen se zdejším pivovarem, který během té dlouhé doby měnil majitele, názvy piva, zažíval roky slávy, problémů a dokonce i ukončení výroby.
V současné době pivovar žije, prochází různými úpravami a vaří dál [5]. Naše studio také přistoupilo k jakési rekonstrukci a restrukturalizaci. Provází nás právě čistě řemeslné práce spojené se spoustou úprav, které jsou nezbytné. Další fází, kterou nazýváme „navážení“, je plnění nových prostor našimi poklady, které jsme za krátkou čtyřletou dobu našeho působení nashromáždili. Je to vskutku spoustu věcí, hlavně široká škála materiálů, ke kterým jsme se dostali. Máme v plánu vše dovést k určité dokonalosti. Aby každá naše věc měla své vlastní místo a vědělo se o ní, že tady je. Již jsme absolvovali několik takovýchto přesunů, ale nikdy to nebylo takové jako nyní. To znamená ten správný čas na změnu. Jsou věci, kterým se vyhnout nemůžeme a musíme nastavit ten správný směr. Nyní mám konečně dobrý pocit, že do sebe kolečka začaly
zapadat, ale je třeba stále šlapat, aby se to velké soukolí nezastavilo. Nesmíme jen zapomenout, že se o něj musíme stále starat, pořádně ho mazat, protože jinak to nepojede.
3. TECHNOLOGIE ZPRACOVÁNÍ SKLA 3.1 HISTORIE SKLA
Cituji z knihy Tavení skla kdysi, dnes a v budoucnu. MILOTA, FANDERLIK [1]
Sklářská výroba a vůbec umění taviti sklo spočívá na dovednosti člověka používati ohně. Jak důležitým sе stal oheň ve vývoji civilisace a kultury člověka, vidíme ze všech průmyslových odvětví, počínaje hutěmi a konče naším sklem. Vysvítá to z celého vývoje kultury a techniky lidstva; a že již ve starověku byl oheň považován za jeden z nejdůležitějších živlů, jichž člověk používá, vyplývá z báje o Prometheovi, jenž byl tak přísně trestán za to, že odcizil oheň bohům a přinesl ho lidem. Pokud Člověk neznal využití ohně, nemohl ani vyráběti sklo. Používal proto skel, která mu dala sama příroda: byla to přírodní skla jako obsidiány (tektonického původu) a vltavíny (meteorického původu), vedle nahodilých vzniků fulguritů (bleskových kamenů). Ale teprve používání ohně umožnilo prvé pokusy o výrobu skla.
Sledujeme-li během tisíciletí vývoj tavení skla, pozorujeme, že jde všeobecně o dva hlavní požadavky; ty se střídavě doplňují, střídavě se klade větší důraz na jeden či druhý. Prvým je dosažení co nejvyšších teplot potřebných k utavení stále kvalitnějších a odolnějších skel. Druhým snaha po stále lepším využití tepla, aby tavení bylo ekonomické a levné. Dnes tomu říkáme hospodárné využití kalorické hodnoty paliva. V počátcích tavení skla převládal přirozeně prvý požadavek, jenž tehdy znamenal možnost vůbec sklo utaviti, bez ohledu na jeho cenu. Nevíme přesně, kdy začíná sklářská výroba. Nejnovější nálezy a bádání prokázaly pouze, že původ sklářství třeba hledati v Malé Asii (Mezopotámii), odkud přešla výroba do Egypta.
Tam se brzy rozšířila a dosáhla vysokého stupně dokonalosti, tak že se nám dochovaly z té doby četné památky. Tavení skla v prvé historické době bylo dosti primitivní.
Za palivo sloužilo dřevo. Sklo se tavilo na dvakrát v plochých mísovitých hliněných pánvích. Při prvém tavení šlo vlastně pouze o slinutí hmoty, při čemž proběhly pouze hlavní reakce tvorby silikátů. Po ochlazení byla hmota drcena a znovu tavena v obdobných pánvích účinkem přímého plamene dřeva. Z nalezených památek můžeme pouze souditi na konstrukci pecí tehdejší doby. Šlo o jednoduché pícky s přímým topením dřevem a odtahem kouřových plynů nahoře. Dosahovalo se pouze nízkých teplot pod 1000°C. Proto byla i tehdejší, relativně velmi měkká, skla
za tavicích teplot velmi viskosní a nedovolovala jiných způsobů zpracování a tváření než tlačení (modelování) a vinutí vláken na pískovou nebo hliněnou formu (jádro), která se pak po vychlazení výrobku vyplavila vodou, čímž vznikl dutý výrobek.
Později bylo zavedeno i lisování jednoduchých plochých tvarů, jako misek a talířů.
Skla tehdejší doby nebyla průhledná (ani křišťálová bezbarvá), neboť skla sloužila za napodobeninu kamenů, kamejí a podobně. Jaká byla tehdejší spotřeba tepla na celý proces dvojnásobného tavení, není nám přesně známo. Lze ji pouze přibližně odhadnout a neučiníme velkou chybu, počítáme-li na 1 kg skla asi 40.000 až 50.000 kcal. Obdobné poměry při tavení skla byly později i v říši římské a přešly pak i a středověkou sklářskou výrobu v Evropě. Používalo pánví hlubších, pece se stavěly větší a pro více pánví najednou, z lepších žárovzdorných hlín, ale co do výkonu s hlediska dosažených teplot a spotřeby tepla byly pouze málo zlepšeny. Jak asi vypadaly tavicí pece pánvové v 15. století znázorňuje model takové pece na obr. č. 1.
obr. 2 - Anglická tavící sklářská pec z 15/16 století [1]
Lepší konstrukci pece a lepším vedením plamene dosahovalo se již poněkud vyšších teplot a lepšího využití tepla. Sklo se již běžně pracovalo foukáním na sklářské píšťale, jíž bylo poprvé použito к výrobě skla již mezi lety 300 a 20 před Kr. v Egyptě.
Ale spotřeba tepla na u tavení 1 kg skla byla ještě velká. Jinou ukázkou pecí ze 15.
století je obrázek č.2.
obr. 3 - Anglická tavící sklářská pec z 15/16 století [1]
Sledujeme-li technický pokrok v tavení skla, lze zaznamenati první důležitý mezník v roce 1615, kdy bylo poprvé nahrazeno dříve používané dřevo uhlím. Stalo se tak v Anglii na nátlak námořnictva, které potřebovalo dříví na stavbu lodí. Brzy nato zavedl Mamsell (1635) použití krytých pánví (tzv. kukaní). Je dobré si uvědomiti, že teprve v roce 1755 začíná se tavit sklo najednou, bez předchozího fritování. Ale stále se topilo v pecích přímo, ať již dřevem, nebo uhlím. Teprve v roce 1850 zavádí Fiketscher použití generátorového plynu z hnědého uhlí, čímž se otevírá cesta bratřím Siemensům a našemu Panuškovi, aby zavedli i pro tavení skla regeneraci tepla.
A brzy nato, roku 1867 zavádí Friedrich Siemens první nepřetržitě pracující regenerativní vanovou pec. Tím byly dány předpoklady pro nedávno minulý stav tavení skla v pánvích a ve vanách denních i nepřetržitě pracujících. Po zavedení regenerace následuje pak i postupné používání pecí rekuperativních, jejichž rozvoj byl brzděn hlavně nedostatkem vhodného plynotěsného, dobře teplo vodícího žárovzdorného materiálu pro stavbu rekuperátorů. Tato otázka zůstala dlouho nedořešena, až teprve zavedení moderních hmot a nových žárovzdorných legovaných ocelí umožnilo skutečně dobré využití rekuperativního systému vytápění tavicích pecí.
Zavedením regenerace tepla klesla specifická spotřeba tepla na utavení 1 kg skloviny velmi podstatně. Ale dnešní doba se již ani, s dosaženými výsledky nemůže spokojiti.
Jde o další úspory kalorií vzhledem k těžším podmínkám hospodářským a vzhledem k tomu, že se sklo stává čím dále tím více předmětem všeobecné lidové potřeby a hmotou technicky důležitou, která musí být ve výrobě levná. Proto směřuje dále vývoj směrem zvýšení tavícího výkonu van, směrem snížení specifické spotřeby tepla na tavení skla a směrem dosažení vyšších tavicích teplot za účelem výroby speciálních
vysoce kvalitních sklovin. Po tomto stručném přehledu, končícím prvou světovou válkou, si poněkud blíže všimněme tepelných poměrů při tavení skla v dobách minulých, právě minulých a podrobněji si uveďme současný stav tavení skla i toho, co nás může očekávati ve vývoji v blízké budoucnosti. Staré egyptské a římské pece potřebovaly k utavení 1 kg skla odhadem asi 40.000—50.000 kcal. Pece ze 14—16 století, vytápěné přímo dřevem, vyžadovaly asi 25.000—28.000 kcal k tavení 1 kg skloviny. Zavedením regenerativního vytápění byla snížena spotřeba tepla na 10.000—15.000 kcal na 1 kg utaveného skla u pecí pánvových a na cca 7.000—9.000 kcal u pecí vanových s nepřetržitým provozem.
3.2 FYZIKÁLNÍ ZÁKLADY BARVENÍ SKLA
Následující stránky, konkrétně podkapitoly 3.3.1 - 3.3.6, jsou převzaty z knihy Barvení skla od J. Kocíka, J. Nebřenského a I. Fanderlika. První publikace byla vydána roku 1962. Jsou to jasná fakta, které je dobré si uvědomit. Má práce vzniká na základě experimentu [2].
3.2.1 SVĚTELNÉ ZÁŘENÍ
Charakteristikou vlastností skla je jeho propustnost pro optické záření. Světelné záření
, nebo krátce řečenosvětlo , je z fyzikálního hlediska viditelná část tzv. optického
záření, k němuž počítáme kromě viditelného ještě ultrafialové a infračervené záření.
Podstatou všech těchto záření je elektromagnetické vlnění, které je jako každé vlnění charakterizováno určitým kmitočtem (frekvencí) v, udávajícím počet kmitů za sekundu.
Platí vztah:
v = T1
kde T je doba kmitu. Za dobu kmitu T urazí vlnění dráhu, kterou nazýváme vlnovou délkou (délkou vlny) λ a která je určena vztahem:
T λ = c = vc kde c
rychlost, kterou se vlnění šíří. Rychlost elektromagnetického vlnění
ve vzduchoprázdnu a přibližně i ve vzduchu je c = 2,9979.108 m/s, tj. přibližně 300 000 km/s. Je ve vakuu pro všechny druhy elektromagnetického vlnění stejná a je jednou z nejdůležitějších fyzikálních konstant.
Optické záření, tj. viditelné, ultrafialové a infračervené záření, obvykle definujeme délkou vlny. Protože údaj v metrech by byl značně nepohodlný a při údaji
velkého počtu desetinných míst by mohlo snadno dojít k omylům, používáme obvykle mikrometr a nanometr. Čím vyšší je energie záření, tím kratší je jeho vlnová délka a naopak.
Jednotlivé druhy záření navzájem v sebe přecházejí a se změnou vlnové délky se plynule mění i jejich vlastnosti. V celém rozsahu elektromagnetického vlnění nenajdeme místo, kde by se vlastnosti záření náhle změnily. Viditelné záření, tj. záření, které je schopno vyvolat bezprostředně zrakový počitek, tvoří nepatrnou část elektromagnetického záření.Záření lze ještě rozdělit, například lomem nebo difrakční mřížkou.
Dopadá-li rovnoběžný svazek bílého světla, vymezený například úzkou štěrbinou, na skleněný hranol, objeví se na stínítku umístěném za hranolem celá barevná stupnice, kterou nazýváme spektrum. Ve spektru bílého světla se objevuje sled vzájemně procházejících barev od temně fialové přes modrou, zelenou, žlutou, oranžovou do červené, tedy stejné pořadí barev jako vídáme v duze. Duha je způsobena rozkladem slunečního světla na kapkách deště, což je vlastně jev analogický rozklad světla hranolem. Citlivými přístroji se dá také zjistit, že při rozkladu světla hranolem je před fialovým zářením ještě jiné, neviditelné záření kratší vlnové délky, které nazýváme ultrafialovým, a za červenou částí následuje rovněž neviditelné záření o delší vlnové délce, než má viditelné světlo, které nazýváme infračerveným.
Rozkladem skleněným hranolem jsme tedy rozdělili bílé světlo na menší úseky, uvedené níže v tabulce 1.
Tabulka 1.
Druh záření Rozsah vlnových délek nm
ultrafialové kratší než 380
fialové 380 až 440
modré 440 až 500
zelené 500 až 560
žluté 560 až 590
oranžové 590 až 620
červené 620 až 760
infračervené delší než 760
Příčinou tohoto rozkladu světla při průchodu skleněným hranolem je závislost indexu lomu skla na vlnové déle.
Pro barevná skla je rozhodující prostup vlnění v rozsahu viditelného záření, tj. od 380 do 760 nm. Obvykle se ještě udávají hodnoty prostupu pro část ultrafialového záření (od 300 do 760 nm) a infračerveného záření (od 760 nm do 3 µm), které sice vlastní barvu skla neovlivňují, mají však význam při požití barevných skel v praxi.
3.2.2 INDEX LOMU
Index lomu prostředí pro určitou vlnovou délku (monochromatické záření vlnové délky λ) je podle Snellova zákona definován vztahem:
(λ) n = sin θ
2
sin θ 1
Dopadá-li monochromatické záření na povrch skla pod úhlem dopadu θ 1 , což je úhel, který svírá dopadající světelný paprsek s kolmicí vztyčenou v místě dopadu na povrch skla, část záření se odráží pod stejným úhlem, jako je úhel dopadu, a část prochází do skla. Směr paprsku se průchodem paprsku rozhraním mezi vzduchem a sklem mění a úhel θ 1, který svírá paprsek ve skle s kolmicí dopadu, nazýváme úhlem
lomu.
Při průchodu záření ze vzduchu do opticky hustšího prostředí je úhel lomu vždy menší než úhel dopadu, a světlo se tedy láme ke kolmici. Velikost úhlu lomu závisí při konstantním úhlu dopadu na vlnové déle záření. Čím kratší je vlnová délka, tím menší je úhel lomu; fialové paprsky se proto lámou více než paprsky červené. Tím nastává při průchodu bílého světla skleněným hranolem rozdělení paprsků podle vlnových délek - a jak bylo uvedeno, můžeme za hranolem na stínítku zachytit barevnou stupnici, spektrum.
K různému lomu paprsků, lišících se vlnovou délkou, dochází při průchodu skleněným hranolem změnou rychlosti, kterou se šíří záření. Když světlo přechází ze vzduchu do hustšího prostředí, jako je například sklo, zmenšuje se jeho rychlost.
Zatímco ve vakuu a přibližně také ve vzduchu rychlost elektromagnetického záření nezávisí na jeho vlnové délce, mění se rychlost záření v opticky hustším prostředí s vlnovou délkou. Čím větší je vlnová délka záření, tím větší je i jeho rychlost v opticky hustším prostředí. Poměr rychlosti záření ve vzduchu a v opticky hustším prostředí udává číselně index lomu definovaný Snellem na základě sinů úhlu dopadu lomu:
(λ)
n = rychlost záření ve skle
rychlost záření ve vzduchu = sin θ
2
sin θ 1
Index lomu hmoty o větší optické hustotě, než je vzduch, je proto vždy větší než jedna a mění se s vlnovou délkou světla. Pro dlouhovlnné záření, například červené, je hodnota indexu lomu vždy menší než pro záření kratší vlnové délky, například fialové.
Index lomu skla se měří na přístroji nazývaném refraktometr. Přitom se používá různých zdrojů záření (výbojek), které dovolují měřit při zcela přesných vlnových délkách. Index lomu optických skel se měří obvykle pro řadu vlnových délek označovaných podle mezinárodních zvyklostí písmeny. Používané vlnové délky odpovídají spektrálním čarám některých chemických prvků ve spektru slunečního záření.
U barevných skel se index lomu udává obvykle pouze pro jednu vlnovou délku, nejčastěji pro spektrální čáru D , která leží přibližně uprostřed rozsahu viditelného záření a odpovídá žlutému světlu prvku sodíku.
3.2.3 ROZKLAD ZÁŘENÍ (DISPERZE)
Rozdíl indexů lomu pro dvě libovolné vlnové délky nazýváme částečným rozptylem (parciální disperzí). Pro optická skla je nejvýznamnější střední rozptyl
, což je rozdíl indexů lomu pro modrou čáru F a červenou čáru C
. BarevnýnnF− C
rozptyl je nejčastěji charakterizován Abbeho číslem , obvykle vλ vD. Je dáno vztahem:
vD= n − nn −1D
F C
Čím větší je hodnota Abbeho čísla, tím menší je barevný rozptyl, a naopak. Tak například u běžných, sodnovápenatokřemičitých skel je hodnota Abbeho čísla kolem 60, kdežto u olovnatých skel, která mají vyšší barevný rozptyl, je podstatně nižší (podle obsahu olova ve skle až i pod 20).
U skel fluoridových lze naopak dosáhnout vysokých Abbeho čísel, i přes 120.
Tato skla s nepatrným barevným rozptylem se výborně uplatňují v optice pro objektivy mikroskopů.
3.2.4 ODRAZ SVĚTLA
Dopadá-li světelné záření na jakoukoliv hmotu, nastávají současně tři pochody:
část dopadajícího světla se na povrchu hmoty odráží, část je hmotou pohlcována (absorbována) a zbytek po odrazu na druhém rozhraní hmotou prochází. Podle toho, který pochod převládá, je hmota průhledná, lesklá nebo neprůhledná. I u zcela bezbarvého skla, kde je vlastní absorpce zcela zanedbatelná, se dosti velká část záření odráží na jeho povrchu.
Množství odraženého světla závisí na několika činitelích:
1. Na jakosti rozhraní. Není-li rozhraní dostatečně hladké a rovné, nastává na nerovnostech rozptyl záření.
2. Na úhlu dopadu záření. Čím větší je úhel dopadu, tím větší část světla se odrazí.
Nejmenší odraz nastává, když je úhel dopadu nulový, tedy když záření dopadá na rozhraní kolmo.
3. Na rozdílu indexů lomu hmoty a prostředí, ze kterého záření přichází. Čím větší je rozdíl, tím větší část záření se odráží.
Pro nejjednodušší případ, kdy je povrch skla dokonale vyleštěn a záření dopadá na povrch přibližně kolmo, je množství světla odraženého na jednom povrchu určeno Fresnelovým vzorcem:
( ) ϱ = n−1 2n+1
kde n je index lomu skla pro vlnovou délku záření, které se odráží. Protože se index lomu skel běžného složení mění v rozsahu viditelného spektra maximálně o několik setin, zanedbávají se změny hodnoty odrazu způsobené změnou vlnové délky. Odraz se vypočítává s dostatečnou přesností pouze pro jednu délku vlny, obvykle pro λD= 589,3 nm, která přibližně odpovídá středu viditelné části spektra.
U normálních barevných skel, kde se index lomu n příliš neliší od hodnoty 1,5, je ϱ = 0,04, tj. na jednom povrchu skla se odrážejí asi 4% dopadajícího viditelného záření.
Při průchodu záření destičkou skla nastává odraz vždy na dvou rozhraních skla a vzduchu.
Nastává-li při průchodu záření sklem absorpce, je výpočet odrazu poměrně složitý. Pro výpočet celkové ztráty světla odrazem se obvykle užívá zjednodušených vzorců pro odrazový faktor R
, který udává množství světla, jež: prochází sklem
po odečtení ztrát odrazem na obou rozhraních skla a vzduchu. Uvádíme zde dva nejčastěji používané vzorce, které v rozsahu indexu lomu 1,45 až 1,68 dávají zcela vyhovující výsledky:
R = n +12 n2 n , 87 0, 43 R = 1 2 − 2
Za n se dosazuje hodnota indexu lomu obvykle pro sodíkovou čáru D
. Vypočtené
hodnoty faktoru R
jsou uvedeny pro rozsah indexů lomu 1,45 až 1,68.
Odraz světla na skle může být podstatně snížen nebo zvýšen nanesením vrstev na povrch skla. Dopadá-li světlo vlnové délky λ na sklo opatřené tenkou povrchovou vrstvou dielektrika, pak paprsek odražený na rozhraní vrstvy a skla prochází delší drahou než paprsek odražený na rozhraní vzduch - vrstva. Vzniká tak dráhový, tedy i fázový rozdíl obou paprsků (projevuje se interferencí), Odrazivost i prostup světla systémem se mění a výsledné vlastnosti závisí na rozdílu mezi indexem lomu vrstvy n a skla n0.
Jestliže n > n0, odrazivost systému se zvětšuje, a naopak, jestliže u < n0, odrazivost klesá. Jestliže optická tloušťka [n . l] dosáhne hodnoty λ4, interference je maximální.
Ke zvýšení odrazivosti se v nejjednodušším případě nanášejí například vrstvy , , , . Složité, několikanásobné vrstvy poskytují systémy nS
Z TiO2 Sb2 30 ZnSe
maximálních, teoreticky možných hodnot odrazivosti; jde o čtvrtvlnové vrstvy se střídavě nízkými a vysokými hodnotami indexu lomu.
Ke snížení odrazivosti se v nejjednodušším případě nanášejí vrstvy MgF2, , aj. Pro nedostatek vhodných látek však nelze jedinou vrstvou AlF
Na3 3 CaF2
dosáhnout nulové odrazivosti pro definovanou vlnovou délku. Vhodnou kombinací dvou vrstev lze tohoto cíle dosáhnout pro dvě vlnové délky, kombinací tří vrstev pro tři vlnové délky apod. Vhodnou volbou počtu i druhu vrstev nanášených na povrch skla je možné dosáhnout snížení odrazivosti v celé viditelné části spektra.
Teoretických poznatků ze studia odrazových a protiodrazových vrstev bylo s úspěchem použito při přípravě tzv. interferenčních filtrů. Nanesením řady vrstev střídavě vyššího a nižšího indexu lomu v kombinaci s vrstvami kovů, popřípadě nanesením těchto vrstev na sklo s vhodnou spektrální absorpcí se dosáhlo toho, že
výsledný systém propouští z dopadajícího záření pouze velmi úzký spektrální rozsah (monochromatický filtr).
Nanášením tenkých kovových vrstev lze nejen zvýšit nebo snížit odrazivost, ale je možné ovlivnit i výslednou spektrální charakteristiku celého systému (tj. skla opatřeného tenkými vrstvami). Teoretická řešení této úlohy jsou však velmi složitá a pro dosažení požadované spektrální charakteristiky skla je nutno uvažovat nejen index lomu a tloušťku nanesených vrstev, ale i určit jejich optimální kombinace. Skla opatřená jak odrazovými, tak i absorpčními vrstvami se posledních letech významně používají například ve stavebnictví. Ke snížení ztrát odrazem optických soustav (např.
zvýšení světelnosti objektivů). Je běžné použití protiodrazových (antireflexních) vrstev na povrch členů optických soustav.
3.2.5 POHLCOVÁNÍ SVĚTLA SKLEM
Odráží se část světelného záření dopadajícího na povrch skla. Větší část vchází do hmoty skla, v níž však mohou být přítomna barevná centra, která toto záření pohlcují. Proto se zeslabuje zářivý tok ∅0, který vstupuje do skla. Toto zeslabení je úměrné tloušťce resp. dráze , kterou světlo ve skle prochází, a koncentrací centerc
. l
která způsobují absorpci. Zářivý tok ∅ zeslaben průchodem vrstvou skla tloušťky , je l podle Lambertova-Beerova zákona vztahem.
∅ . 10
∅= 0 −acl
kde konstantu označenou a nazýváme exponenciálním součinitelem pohlcení
, který je
charakteristický pro danou látku a vlnovou délku. Lambertův-Beerův zákon je základním zákonem, který vyjadřuje zeslabení zářivého toku při průchodu absorbujícím prostředím.
Absorpční vlastnosti skel se častěji než exponenciálním součinitelem pohlcení vyjadřují jinými hodnotami; nejběžnějšími z nich jsou činitel prostupu τ a vnitřní optická hustota Di nebo v oboru barevných skel často užívané označení extinkce .E
Spektrálním měřením získáme přímo hodnotu nazývanou činitelem prostupu
= jehož stonásobkem je vyjádření prostupu v procentech. Činitel prostupu je τ ∅∅
0 T
tedy dán podílem světelného toku prostupujícího a světelného toku vstupujícího do prostředí.
Koncentraci absorbujících částic ve skle a tloušťce vrstvy skla, kterou záření prochází. je přímo úměrná vnitřní optická hustota, která je odvozena
z Lambertova-Beerova zákona:
i og cl D = l ∅∅0 = a
Ze vztahu a = Dcli vyplývá, že exponenciální součinitel pohlcení představuje vnitřní optickou hustotu pro jednotkovou koncentraci barviva ve skle a jednotkovou tloušťku skla.
Ve výzkumu i v technické praxi barvení skel se často užívá tzv. typická křivka barevnosti, kde spektrální charakteristika je vyjádřena závislostí vnitřní optické hustoty
délce vlny i
D
og Di og a og cl og a
l = l + l = l + C
Protože hodnoty c (koncentrace barviva) a l (tloušťka skla jsou všechny délky vlny konstantní neovlivňují tvar křivky závislosti log Di na délce vlny λ.
Z Lambertova-Beerova zákona vycházíme též při přepočtu naměřených hodnot spektrálního činitele prostupu (λ) vzorku skla na jinou tloušťku
, což je v praxi velmi τ l
častý úkol. Pouze náhodou by totiž tloušťka měřeného vzorku barevného skla mohla přesně odpovídat standardní tloušťce, na kterou je nutné převést hodnoty měření, aby bylo možno porovnat různá barevná skla. Například u optických filtrových skel se nejčastěji používá standardní tloušťky vrstvy l = 2 mm.
Volba tloušťky vrstvy souvisí s velikostí absorpce světla sklem a pohybuje se od 0,1 mm u nejtmavších skel (např. neutrální filtr N 1) až k desítkám milimetrů u světlých barevných odstínů. Při přepočtu na jinou tloušťku se tedy vychází ze vztahu:
i cl D = a
c …
a = l
1
D′i
= l
2
D′′i
= l
3
D′′′i
D D′i= l
2
l1 ′′i
Ze vzorce vyplývá, že hodnota vnitřní optické hustoty je přímo úměrná tloušťce vzorku a je tedy například při dvojnásobné tloušťce vzorku dvojnásobná.
Při použití Lambertova-Beerova zákona je třeba si uvědomit, že platí pro snížení intenzity světla způsobené pohlcením v měřeném vzorku, a z tohoto důvodu je třeba početně vyloučit ztráty způsobené odrazem na obou površích vzorků. To činí výpočet
zdlouhavějším, a proto se v praxi k přepočtu prostupu na jinou tloušťku skla s oblibou používá grafických metod.
Do nomogramu, který při výpočtu používáme, je nutné zahrnout i ztráty způsobené odrazem, které se mění podle indexu lomu skla. Vzhledem k tomu, že běžná barevná skla mají index lomu blízký hodnotě 1,5, počítá se ve většině nomogramů s odrazem na povrchu skla o indexu lomu 1,52. Použití grafické metody je zřejmé z obr. 3. Absorpce se může značně měnit s vlnovou délkou záření. Pro bezbarvé křemičitanové sklo je absorpce v rozsahu 400 až 750 nm velmi nepatrná, zatímco v infračervené oblasti je: při vlnové délce 2,8 µm obvykle silný absorpční pás, způsobený přítomností nepatrného množství vody ve skle. V rozsahu 4 až 5 µm, je u těchto skel i při tloušťce 1 mm prostup zcela zanedbatelný. V ultrafialové oblasti je prostup záření značně ovlivněn složením skla, obsahem i velmi nepatrných množství některých látek, zejména trojmocného iontu železa a iontu titanu. Při tloušťce vzorku 1 mm a normálním obsahu těchto nečistot (u běžných druhů skel jde o množství několika setin procenta) je prostup bezbarvého skla pod 300 nm zanedbatelně nízký.
3.2.6 ROZPTYL SVĚTLA SKLEM
Až dosud jsme uvažovali absorpci světla prostředím, které bylo opticky stejnorodé (homogenní) a neobsahovalo tedy viditelné částice. Když však prostředí obsahuje částečky, které se od svého okolí liší indexem lomu, bez ohledu na to, zda to jsou kapičky původně roztavených solí, krystalky tuhé látky nebo bublinky plynu, koloidní částice kovů, odmísené fáze apod., nastává na jejich povrchu odraz světla, a to vzhledem ke tvaru částeček všemi směry. Průchodem světla částečkami se značně mění rovněž původní směr paprsků a vzniká tzv. rozptyl neboli difúze světla. Rozptyl samozřejmě závisí na tvaru, velikosti a koncentraci částic. První zjistitelné stopy rozptylu nastávají, když velikost částeček činí asi 1/20 vlnové délky použitého světla (od velikosti asi 20 nm), a projevují se barevným efektem. Proto vidíme jako modré zabarvení např. kouř cigarety, který obsahuje částečky velikosti od 1 do 300 nm, ačkoliv lidské oko je schopno spatřit částice až od velikosti 10 000 nm. Přítomnost velkého množství částic, které řádově dosahují velikosti 100 až 1000 nm, způsobuje tak značný rozptyl světla, že se nám jeví prostředí zakalené až neprůhledné. Příkladem jsou různé typy zakalených skel. Jako další příklad jevů vznikajících ve skle na částečkách koloidní velikosti (tj. 1 až 500 nm) si uveďme typické chování zlatého rubínu. Jak bude uvedeno dále, je zlatý rubín typické koloidní zabarvení, to znamená zabarvení způsobené
částečkami velikosti koloidů. V dobrém zlatém rubínu nejsou vlastní částečky zlata viditelné, neboť jejich velikost je mezi 50 až 60 nm a zabarvení je způsobeno průchodem světla částečkami zlata této velikosti. Jestliže částice zlata dosáhnou velikosti 70 až 100 nm, počíná se projevovat zákal, který je důsledkem odrazu části světla na částečkách velmi odlišného indexu lomu, i když se při tom barva ještě podstatně nemění. Když částečky zlata dosáhnou velikosti 200 až 500 nm, převládne rozptyl zejména dlouhovlnného světla, takže přímo prochází pouze krátkovlnné záření, způsobující intenzívně modré zabarvení procházejícího světla. Při šikmém dopadu světla se objeví silný zákal a zřetelný kovový lesk částic zlata obsažených ve skle.
3.3 SHRNUTÍ
U mé práce tyto znalosti z technologie zpracování skla nejsou zase tak důležité.
Žádné složité výpočty nejsou třeba. Jsou to zmíněná fakta, která jsou v úzkém sepětí s mou bakalářskou prací. Jsou to data, o kterých je důležité vědět, kde je najdeme.
V tuto chvíli nejsem schopen spočítat, co a jak se objeví, ztratí, rozplyne, rozpustí nebo sline. Jedinou možností, jak se tedy dopátrat nějakého výsledku, je provádět zkoušky.
4 PROCES NAVRHOVÁNÍ 4.1 VOLBA TVARU
Sklo je v základu velice nevyzpytatelný materiál. Hlavně v celém tavícím a zušlechťovacím procesu. Když jsem se s ním a vůbec s celým procesem poprvé setkal, byl jsem ohromený. Co všechno musí člověk dodržovat, aby se dosáhlo předpokládaného výsledku. Celá výroba formy, její naplnění materiálem, naložení a vyložení z tavící pece, broušení, leštění a za odměnu pak vidět, co všechno se nám uvnitř vykreslilo.
Cesta, která vedla k získání konečného tvaru objektů, se řídila vnitřní strukturou skleněné tavené plastiky. Hlavním cílem bylo dosažení požadované reakce, která nám uvnitř objektu vykreslí jakési překvapení. Výsledný tvar by neměl rušit nebo odvádět pozornost. Měl by být tolerantní a v jisté rovnováze s tím, co chceme, aby s námi komunikovalo. V základu je to platforma pro růst toho podstatného. A to je reakce.
Jednoduchý geometrický tvar, skleněný válec, bude symbolizovat sondu, vrt, kterým zkoumáme nebo měříme něco, co je obtížně přístupné.
Pro zkoušky jsem použil skla, které jsem měl právě k dispozici. Borosilikátové sklo, olovnatý křišťál, tabulové sklo optiwhite a dále jsem použil irisované ověsy, křišťálové vachtle a posimilizovanou bižuterii.
4.2 EXPERIMENT
Do skla jsem přidával kovy a jeho slitiny. V pár následujících řádcích popisuji výsledky vlastních materiálových experimentů.
1. Borosilikát + bismuth (prach) + čeřidlo - částečné odskelnění, patrná krystalizace
2. Olovnatý křišťál (drť) + olovo (prach) + čeřidlo - částečné odskelnění, žluté zabarvení
3. Olovnatý křišťál + tombak (perforovaná destička) - tombak zůstal v celku, pravděpodobný záprask
4. Olovnatý křišťál + bismuth (velké kusy) - bismuth klesl na dno, žlutooranžová barva, bismuth je matný pórovitý, záprask, v průhledu je bílý
5. Olovnatý křišťál + červený posimilizovaný broušený kámen + čeřidlo - modročervené kouře, které se prolínají mezi bublinami
6. Olovnatý křišťál + mosaz (kousek plechu 0,3mm) - tyrkysový obrys kolem mosazi
7. Olovnatý křišťál + bismuth (malé kusy) - bismuth klesl na dno, žlutooranžová barva, bismuth je matný pórovitý, záprask, v průhledu je bílý
8. Optiwhite + měď (drát 1mm) - odskelnění, čtyři stejné hranoly ve styku krystalizace
9. Optiwhite + stříbro (kusy, drát 2mm) - odskelnění, záprask, stříbro se roztavilo, leskne se
10. Optiwhite + mosaz (prach) + čeřidlo - odskelnění, modré stopy po mosazy, která byla směřovaná mezi jednotlivými střepy a na dně
11. Borosilitát + bismuth (prach) + čeřidlo - krásné optické průhledy, bismuth nepatrný
12. Křišťálové vachtle + cín (prach) + čeřidlo - krásně utavené, lesklá hladina, uvnitř male bublinky, žlutý závoj po cínu mezi dvěmi vachtlemi
13. Olovnatý křišťál + mosaz (kousky 1mm drátu) - modré stopy po mosazy na dně, sytý modrý kouř
14. Olovnatý křišťál + mosaz (kousky plechu 0,3mm) - tyrkysový obrys kolem mosazi
15. Broušené similizované křišťálové kameny + čeřidlo - zelenomodré neprůhledné zabarvení, malé průhledy
16. Optiwhite bílý + cín (prach) + čeřidlo - odskelnění, začínající žlutozelené zabarvení, které skoro nepatrné
17. Irisované ověsy + bismuth (prach) + čeřidlo - veliké bubliny, patrná strukturalizace po broušených ověsech, bismut nepatrný (malé množství) 18. Olovnatý křišťál + měď (prach) - modře zoxidovaná měď na dně, patrné stopy
po čisté mědi
19. Borosilikát + cín prach + čeřidlo - krystalizace, žtuté stopy po cínu 20. Optiwhite (střepy) - krystalizace ve styku střepů
21. Křišťál + olovo (prach) + čeřidlo - žluté zabarvená mlha mezi velikými bublinami
22. Olovnatý křišťál + hliník - tmavě šedivé až černé rostoucí bubliny 23. Křišťál + Feromolibden - kov se drolí, je křehký, záprask
24. Optiwhite - malé hranoly
Je nespočetné množství kombinací, co vše lze smíchat nebo přidat. Je spoustu možností. Je třeba brát v úvahu také teplotu, na kterou sklo tavíme. Tím se nám naskytnou další možnosti.
obr. 16 - tabulové sklo (float)
materiálové experimenty (orientace po řádcích) 1-8
materiálové experimenty (orientace po řádcích) 9-16
materiálové experimenty (orientace po řádcích) 17-24
5. REALIZACE
Měl jsem představu celkem šesti válců o průměru 10 cm a délkách 30 a 40 cm.
Pro výrobu forem jsem použil odpadní trubky, které měly zhruba o centimetr větší průměr a byly ideální k vytvoření odlitku. Tři metrové trubky jsem rozřezal na délky 40 a 60 cm. Každé z nich jsem na jednom konci vytvořil pomocí hlíny násypnici a druhý konec zaslepil. Trubky jsem svisle postavil na násypnici, která je v těsném kontaktu s podložkou. Pro zpevnění jsem si připravil pletivo, které bude držet formy pohromadě.
Stočil jsem ho ve třech vrstvách kolem válců. Jako bednění kolem válců s pletivem jsem použil plastovou folii, která zamezila úniku sádry s pískem ven. Tímto byl vytvořen prostor v průměru zhruba 30 cm pro nalití směsi. Bylo třeba přibližně 30 litrů sádrové směsi na větší válec a 25 litrů na menší válec. V poměru 1:2 jsem smíchal sádru s pískem. Takto připravenou suchou směs jsem postupně vsypával do studené vody.
Důkladným promícháním vznikl tekutý materiál pro plnění forem.
obr. 4 - formy před schnutím
Po zatuhnutí jsem formy otočil, vydlabal hlínu a plastové trubky vytáhl ven.
Nyní musí odpočívat a postupně úplně vyschnout. Dalším, posledním krokem před vložením do pece, je naplnění forem čeřidlem, sklem a různými přísadami, podobně jako u mých zkoušek. Musel jsem počítat s tím, že objem je podstatně větší než u vzorků. To znamená, že i napětí uvnitř je mnohonásobně vyšší. Také proto jsem je vyztužil kovovým pletivem.
V peci je tedy šest forem naplněných vrchovatě materiálem. Po utavení skla vzniknou tři válce o rozměrech přibližně 400 x 110 mm a tři 300 x 110 mm.
obr. 5 - Naplněné formy
Ze vzorků jsem získal představu, co by bylo možné použít a s čím by bylo dobré pracovat.
První z vyšších forem jsem naplnil následovně. Zjistil jsem, že cín a olovo sklo zabarví do žluta a ve správném množství vytvoří uvnitř lehký nažloutlý opar viz. obr. 12.
Tyto kovy jsem se rozhodl použít spolu s křišťálovou tyčovinou.
obr. 6 - vzorek, křišťálové vachtle s cínem
V další formě jsem použil vzniklou reakci ve vzorku č. 15. Přetavením similizovaných kamenů vznikly, krásně syté barvy (odstíny zelené, modré a tyrkysové).
Do vzorku jsem dal jen čisté broušené similizované kameny různých velikostí. To znamená, že sklo v nich obsažené není úplně stoprocentně homogenní. U takto malých vzorků se pravděpodobný záprask neobjevuje, ale u většího objemu, můžeme
předpokládat vysoké vnitřní napětí a následné roztříštění. Zmíněné kameny jsem proto rozemlel na prach a opatrně vsypal do formy s nalámanou mačkárenskou tyčovinou.
obr. 7 - broušené similizované křišťálové kameny
Třetí z vyšších forem, je naplněná tabulovým sklem (float) 8 mm. Sklo je nařezané na 20 až 30 mm široké a cca 500 mm vysoké pruhy, které jsou vertikálně naskládané do formy.
Na řadu přichází série tří nižších objektů. První je utavený z 25 mm tlustého plochého skla (float). V dolní části formy jsou střepy, na které jsem položil pět vyříznutých kol ze shodného materiálu. Vše je zasypané střepy.
Na druhý objekt jsem použil plochá zrcadla, nařezané na různě silné pruhy, které jsou vertikálně vyskládané do formy a následně doplněné menšími kusy střepů.
Zrcadla jsem ještě tavit nezkoušel. Je to experiment, který by se mohl chovat podobně, jako tavení similizovaných kamenů. U similizace kamenů je použita stříbrná vrstva, která je opatřená lakem s různě barevným pigmentem. U výroby zrcadla je tento proces obdobný.
Poslední tavenice je z křišťálové mačkárenské tyče a pilin z hliníkové vidličky, které se vyskytují ve dvou třetinách výšky objektu.
Takto naplněné formy budou taveny v peci od Viktora Strouhala typu P 720/8.
Je to elektrická pec s příkonem 30 kw, váží asi 500 kg a teplota může vystoupat dle potřeby až na 1200 0C. Formy budou čekat přes dlouhý program na vyjmutí. Po vychladnutí jsem odstranil sádru s pletivem a opláchl surové válce. V další fázi začíná dlouhý zušlechťovací proces. Válec, na který jsem použil zrcadla byl oproti ostatním výrazně lehčí. Po odříznutí násypnice se uvnitř objevila celkem veliká dutina a určitě
nebyla jen jedna. Při dalším ráznějším opracování by jsme tvar válce pravděpodobně ztratili, proto jsme usoudili, že v dalším zušlechťovacím procesu budeme pokračovat kyselinou. U válce, kde jsem užil oxidaci křišťálu a pilin z hliníkové vidličky se hned zpočátku stala nepříjemná věc. Při zabrušování podstavy válce na hladině, se mě pod objekt dostalo větší množství brusu, což zapříčinilo podélné odštípnutí většího kusu skla. Po následném pozorování a konzultaci, jsem se rozhodl, že
“vadu” přiznám, vše kolem ní zmatním a tím zvýrazním. Celý válec se tím zahalil do jakési mlhy a oči se soustředí právě do místa odštípnutí. Následující čtyři válce jsem po hrubém opracování na hladině brousil pomocí pneumatické úhlové brusky.
Z počátku tvrdým kotoučem o hrubosti 100 a 150, kterým jsem se zbavil hlubokých škrábanců z hladiny. A potom měkkým gumovým kotoučem s brusem o hrubosti 200, 400 a 800 jsem válce připravil pro další zušlechťovací proces. Na kuličškém stroji jsem kartáčovým kotoučem a pemzou vše rozleštil ceroxem do vysokého lesku.
6. FOTODOKUMENTACE
obr. 8 - válec 260 x 105 mm, materiál: křišťál s hliníkem
obr. 9 - válec 260 x 105 mm, materiál: křišťál s hliníkem
obr. 10 - válec 360 x 105, materiál: tabulové sklo 8 mm, float
obr. 11 - válec 360 x 105, materiál: křišťál s olovem a cínem
obr. 13 - válec 260 x 105, materiál: zrcadlo 6 mm
obr. 14 - válec 230 x 105, materiál: 30% olovnatý křišťál s drcenými broušenými similizovanými kameny
obr. 15 - válec 260 x 105, materiál: tabulové sklo (float) 25 mm
7. ZHODNOCENÍ
Už když jsem otevřel pec a viděl, co se stalo, bylo pro mě zřejmé, že experiment se vydařil. Něco se stalo. S tabulovým sklem jsem nějakou zkušenost měl a k takovému překvapení jako u válce, do kterého jsem nasypal piliny z hliníkové vidličky, nedošlo.
Utavení zrcadel bylo však velké překvapení. Similizace se celá rozpadla a měnila barvu od smetanové po žluté až oranžové tóny. Výběr tvaru objektu pak podtrhl vše co se děje uvnitř. Pozornost je věnována z větší části struktuře, složení nebo průhledu do samotnému nitra objektu.
7.1 SOUTĚŽ
Možnost uplatnit změnu struktury se zabarvením uvnitř skla se naskytl v soutěži, kterou jsme měli zadanou jako jeden ze semestrálních úkolů v předmětu Koloristika. Jak jsem zmínil v technologické části mé práce, světlo procházející skleněným hranolem nám na podložce zobrazí barevné spektrum. Optického hranolu s podstavou rovnostraného trojúhelníku se pro rozklad světla užívá již staletí. Je tu otázka: Jaké barevné spekrum by se zobrazilo při průchodu světla hranolem se změněnou vnitřní strukturou?
7.2 ÚVAHA O MARKETINGU
Další aspekt, který bych rád zmínil, je nabídka a poptávka. Když už se rozhodneme, realizovat takovýto typ produktu, zajímá nás, zda by o něj byl zájem na trhu. Musíme se nějakým způsobem prezentovat. V současné době plné internetu a sociálních sítí, není zase tak obtížné oslovit velký počet lidí v relativně krátké době. Pro komunikaci s potencionálním zákazníkem je důležité být vidět, mít své webové stránky a ty se snažit neustále aktualizovat. Dále je nezbytné vlastnit účty na co nejvíce sociálních sítích a tam ukazovat, co se právě děje a co je nového na vašich webových stránkách. Je to nejjednodušší a nejrychlejší způsob, jak oslovit co nejvíce lidí za minimální náklady.
Dalším nezbytným faktorem je také prezentovat svou práci na veřejnosti formou výstav, galerií, veletrhů apod. To jsou akce, kde je možno přijít k zajímavým příležitostem. Pokud však tyto akce nejsou pod nějakou větší organizací, která zajistí návštěvnost, musíte o těchto událostech veřejnost informovat vlastní cestou. V dnešní době bez on-line pozvánky vám moc lidí nepřijde. Protože, kde jsou vaši přátelé?
Všichni jsou on-line. Když vaše práce bude vidět v té správné sféře je pravděpodobné, že o ní bude větší zájem.
obr. 17 - válec 260 x 105, materiál: zrcadlo 6 mm
8. ZÁVĚR
Po aplikaci restrukturalizace, následuje klid. Vše tiše přejde a následuje chvíle, kdy se začínáme seznamovat s novým systémem či technologií. Je to doba, na kterou jsme dlouho čekali a těšili se, až se vše změní. Když vezmeme v potaz, co vše jsme k zhotovení naší myšlenky potřebovali a vše co bylo třeba, dostáváme se již k poměrně energeticky náročnému procesu.
Dlouho jsem se nemohl rozhodnout, zda by válec měl mít ještě nějakou užitkovou funkci nebo by objekty měly komunikovat pouze v rovině estetické. Cílem, ale bylo najít něco nového v rámci struktury uvnitř skla a případně později aplikovat i na jiné produkty.
Velkou motivací pro mě je fakt, že například s tavením zrcadla jsem se zatím nikde nesetkal. O nikom, kdo by zkoušel do skla přidávat bismuth nebo feromolybden jsem neslyšel. Na hliníkovou vidličku jsem narazil, když jsem plnil poslední formu. Bylo to spontánní rozhodnutí, i když nakonec jsem došel k tomu, že ve svých zkouškách byla jedna tavenička, o které jsem moc nevěděl jak vlastně vznikla. Použil jsem právě hliník.
A později mě pan Plíva říkal, že již tavil fritu s hliníkem. Říká se, že všechno už bylo, že už to někdo dělal, ale většinou to o sobě lidé ani nevědí. Spousta věcí je nějakým způsobem podobná, ale cesta k nim je často úplně odlišná. Kouzlo je v tom, že v tu samou chvíli lidé dělají stejnou činnost nebo se vyskytují v té samé situaci. Kolik lidí zrovna sedí u počítače a píše bakalářskou práci? Kolik lidí si právě připravuje kávu?
Kolik lidí v tuto chvíli zasouvá klíček do zapalování a startuje automobil? Kolik lidí právě prožívá orgasmus? Kolik lidí zrovna zapíná sklářskou elektrickou pec? Kolik lidí v tuto chvíli sype bismuth do skla?
9. POUŽITÉ ZDROJE
[1] FANDERLIK, M. Tavení skla, kdysi, dnes a v budoucnu
[2] KOCÍK, Jiří, Jiří NEBŘENSKÝ a Ivan FANDERLÍK. Barvení skla. 2., dopl.
a přeprac. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1978.
[3] Optiwhite, dostupný na: http://www.pilkington.com/
[4] Restrukturalizace
Dostupný na: http://www.firemnirestrukturalizace.cz/
https://cs.wikipedia.org/wiki/Zm%C4%9Bna
[5] Pivovar Konrád, Dostupný na: http://www.pivo-konrad.cz/historie.html
Obrázky:
Obr. 1 - má semestrální práce 2014-2015, foto: Jan Vlček, Liberec
Obr. 2-3 - FANDERLIK, M. Tavení skla, kdysi, dnes a v budoucnu [online].
Dostupný na: http://www.chemicalpapers.com/file_access.php?file=41a14.pdf Obr. 4-7 - Autor, Liberec, Jablonec nad Nisou
Obr. 8 - válec 260 x 105 mm, materiál: křišťál s hliníkem, foto: Jan Vlček, Liberec Obr. 9 - válec 260 x 105 mm, materiál: křišťál s hliníkem, foto: Jan Vlček, Liberec Obr. 10 - válec 360 x 105, materiál: tabulové sklo 8 mm, float
Obr. 11 - válec 360 x 105, materiál: křišťál s olovem a cínem, foto: autor, Vratislavice nad Nisou
Obr. 13 - válec 260 x 105, materiál: zrcadlo 6 mm, foto: Jan Vlček, Liberec Obr. 14 - válec 230 x 105, materiál: 30% olovnatý křišťál s drcenými broušenými similizovanými kameny, foto: Jan Vlček, Liberec
Obr. 15 - válec 260 x 105, materiál: tabulové sklo (float) 25 mm, foto: Jan Vlček, Liberec Obr. 16 - válec 360 x 105, materiál: tabulové sklo 8 mm, float, foto: autor, Vratislavice nad Nisou
Obr. 17 - válec 260 x 105, materiál: zrcadlo 6 mm, foto: Jan Vlček, Liberec