שקוף שזה שביר
תכנון

שקוף שזה שביר

חידושים בעולם החומרים, הטכנולוגיות ועיצוב המוצר

אובסידיאן © 2003 by the Center For Social Research, Parkland College

בצורתה הטהורה, זכוכית הינה חומר שקוף המיוצר על ידי קירור של חומר צמיגי. 

חומר זה מתאפיין בחוזק יחסי על אף שבירותו הגבוהה, ופני שטח אטומים לחלוטין המקנים לו עמידות בפני כימיקאלים ושחיקה 

© Keenie BeanieBlog

© Keenie BeanieBlog

כבר בתקופת האבן השתמשו בני האדם בזכוכית געשית, הנקראת אובסידיאן, כדי לייצר להבים וראשי חצים.

האובסידיאן, זכוכית שחורה ומבריקה שמקורות הכרייה שלה מוגבלים, שונה בתכליתה מהזכוכית השקופה והשבירה שאנו מכירים. אודות גילויה של זו הדעות חלוקות, אך ככל הנראה היה זה לחופי צפון סוריה או מצריים העתיקה. 

© Meret Probst

© Meret Probst

חול הים, חומר הגלם העקרי, מכיל סיליקאט שבשריפה בטמפרטורה גבוהה (בקרבת המדורות שנהגו להבעיר על החופים), נמס והופך לזכוכית. כך מתקבלת זכוכית המכילה כ-60% סיליקה, (סיליקון דו חמצני, SiO2) שהינו חומר הגלם הבסיסי לתערובות זכוכית אחרות שקיימות כיום בשוק.

תהליך ניפוח כפול

תהליך ניפוח כפול

הזכוכית הנפוצה ביותר ושלרוב משמשת לייצור חלונות ובקבוקים, היא זכוכית סודה-ליים (Soda-Lime). 

היא מורכבת מ-72% סיליקה ושבע תחמוצות נוספות. שינוי בהרכב התחמוצות בתערובת מאפשר קבלת זכוכיות עם תכונות מכאניות ואופטיות שונות המתאימות למגוון שימושים. בנוגע לתכונות האופטיות של הזכוכית, היא מסוגלת להוליך אור, לשבור אותו או להחזירו. התוצאות השונות מתקבלות על ידי חיתוך ושיוף הזכוכית לקבלת עדשות, פריזמות וכלים שונים. ניתן גם לייצר זכוכית בצבעים שונים על ידי הוספה של תחמוצות מתכתיות או לצבוע את פני השטח שלה (ויטראז', לדוגמה), והיום אף להדפיס על זכוכית בדיו מבוסס חומרים קראמיים. סוגי זכוכית נוספים הרווחים בתעשייה הינם: זכוכית אלקאלית הידועה ב-100% שקיפותה, בורוסיליקאט (Borosilicate), המוכרת בשמה המסחרי "פיירקס", בעלת חוזק מירבי ועמידות בטמפרטורות גבוהות, אלומיניום סיליקאט המשמש לייצור סיבי זכוכית וזכוכית אוקסידית המשמשת לייצור סיבים אופטיים.

PENGLAI INDUSTRIAL CORPORATION LIMITED CHINA

PENGLAI INDUSTRIAL CORPORATION LIMITED CHINA

מבחינת עיבוד הזכוכית, על אף שכיחותה והיותה חומר גלם עתיק יומין, היא מציבה אתגרים לא פשוטים. על מנת להעניק לה את צורת המוצר המוגמר יש להתיכה בטמפרטורות גבוהות מאד (1,050-1,200°c), לשלוט היטב במהירות ובטמפרטורת הקירור שלה (אחרת היא נשברת מיידית) ולהבין שמדובר בחומר שקשה מאד לייצר באמצעותו צורות מדויקות. עם זאת, במהלך העשורים האחרונים פותחו תהליכי ייצור שמצליחים "לכופף" גם אותה.

זכוכית שטוחה מיוצרת בתהליך שנקרא זכוכית צפה (Floating Glass), בו זכוכית מותכת נשפכת במהירות על גבי מצע של מתכת מותכת, לרוב בדיל. כך מתאפשרת יצירת משטח אחיד, בעל פני שטח חלקים ומבריקים. אפשרויות הייצור של גופים תלת מימדיים מזכוכית כבר יותר מגוונות, והמוכרת ביותר לרובנו היא ככל הנראה ניפוח זכוכית, שיטה שתועדה כבר באלף השני לפני הספירה. בשיטה זו, זכוכית מותכת מנופחת באויר או לתוך תבנית על ידי נפח באמצעות מוט ברזל חלול. הנפח אוסף בקצה מוט הברזל זכוכית מתוך התנור, מגלגל אותה באויר לצורת כדור או שמייד מכניס אותה לתוך תבנית עץ או ברזל ונושף אויר במהירות ובחוזקה. תהליך ידני זה יכול להתאים לייצור מוצרים יחידניים או סדרות מוגבלות, כאשר לרוב הפריטים אינם זהים לחלוטין וקצב הייצור איטי. 

המקבילה התעשייתית לתהליך זה מאפשרת ייצור סדרתי של כלי זכוכית נפחיים וחלולים בשתי טכנולוגיות רווחות: הניפוח הכפול או דחיסה וניפוח: הניפוח הכפול מתאים לייצור בקבוקים וכלי זכוכית בעלי צוואר, ושיטת הדחיסה והניפוח לייצור צנצנות וכלים נפחיים אחרים. בשתי השיטות משתמשים בתבניות פלדה ופס היצור כולל כ-19 תחנות שבכל אחת מהן מתבצעת פעולה שונה. בסוף התהליך נקבל כלי זכוכית זהים אחד לשני אך אם נתבונן היטב, נבחין כי דפנותיהם אינן ישרות לחלוטין, שכן הזכוכית, כאמור, היא חומר עם רצונות משלו.

אחת החברות הידועות בזכות איכות ודיוק בעיבוד הזכוכית תוך כדי הקפדה על תהליכי יצור ידניים היא חברת איטלה (Iittala) הפינית. כלי הזכוכית והאגרטלים שעיצב האדריכל אלוואר אלטו (Alvar Aalto) בשנת 1937, המוכרים בשמם Savoy Vases, מיוצרים בחברה עד היום ונמכרים ברחבי העולם. בשנת 2015 חברו המעצבים הצרפתיים, האחים בורולק (Bouroullec), לאיטלה וייצרו את סדרת האגרטלים Ruutu שזכתה בפרס העיצוב היוקרתי iF. אגרטלי הסדרה מאופיינים בתצורת מעוין ומוצעים במגוון גדלים וצבעים, כאשר לטובת ייצור יחידה אחת נדרשו שבעה נפחים ו-24 שעות של עיבוד לתוך תבנית פלדת אל חלד וליטוש ידני. 

כיצד, אם כך, ניתן לייצר כלי זכוכית מדוייקים בעלי עובי דופן אחיד לכל אורכם? ויותר מזה, כיצד ניתן לייצר כלי זכוכית שאינם עגולים או סימטריים? כלים מדוייקים, כמו כלי מעבדה, צינורות זכוכית ואפילו סיבים אופטיים מייצרים בשיחול (Extrusion). את הזכוכית המותכת לוחצים בדחיפה דרך דיזה בעלת חתך הפרופיל שנרצה לקבל. אם המוצר הסופי הרצוי מכיל צינורות או גלילים בקטרים שונים, ניתן לחברם על ידי התכתם אחד לשני ועיבוד נוסף על ידי חריטה. אחת החברות המובילות בעולם ליצור פרופילי זכוכית וסיבים אופטים היא שוט (SCHOTT) הגרמנית שמייצרת, בין השאר, את משטחי הזכוכית לכיריים חשמליות ואינדוקציות. 

ואם נחזור לרגע לזכוכיות השטוחות, הרי שריבוי המסכים בחיינו בעשורים האחרונים גרם לתעשיית הזכוכית הצפה להתפתח לכוונים חדשים ומעניינים. אם בעבר העובי המינימאלי של לוח זכוכית עמד על כ-3 מ"מ, הרי שהיום יש זכוכיות דקות בעובי עשיריות המילימטר ואף גמישות. Gorilla Glass היא פרי פיתוחה של חברת קורנינג (Corning) האמריקנית. את הדור הראשון החלו לפתח בשנות ה-60 של המאה הקודמת עבור תעשיות הרכב, התעופה והתחבורה הציבורית במטרה להפחית ממשקל הרכב הכללי. זכוכיות אלה מהונדסות להיות קלות, דקות ומחוסמות וחומר הגלם ממנו הן עשויות הוא תערובת אלקאלי ואלומיניום-סיליאט (alkali-aluminosilicate). לעולם הטלפונים הניידים נכנסה החברה ברגע שחברת אפל בקשה מהם לייצר עבורה מסך לאייפון הראשון, והיום הדור הרביעי של הגורילה כבר מתהדר בעובי של 0.4 מ"מ. חברות נוספות בגרמניה ויפאן מייצרות אף הן זכוכיות דקות, אך המובילה בינתיים היא קורנינג. פיתוח נוסף של קורנינג לטובת מסכי מגע ומוצרי צריכה אלקטרוניים היא זכוכית גמישה, Willow Glass, שניתן לכופף אותה הלוך וחזור בכוון אחד מבלי שתשבר. ובל נשכח את תחום ההדפסה התלת מימדית שלא הזניחה את חומר הגלם השקוף, אבל על כך בהזדמנות אחרת.....

כתבות נוספות

החשמל חכם, החשמלאי עוד יותר
עיצוב
החשמל חכם, החשמלאי עוד יותר
הביאנלה ה-6 לקרמיקה ישראלית
אדריכלות
הביאנלה ה-6 לקרמיקה ישראלית
עיצוב פנים יצירתי- גם במבנים מהמאה ה-19
אדריכלות
עיצוב פנים יצירתי- גם במבנים מהמאה ה-19
חלום אורבני
אדריכלות
חלום אורבני
הבית של ריי וצ'רלס אימס
אדריכלות
הבית של ריי וצ'רלס אימס
אדריכל אילן וויסברוד, סטודיו GAIA, ניו יורק
תכנון
אדריכל אילן וויסברוד, סטודיו GAIA, ניו יורק
מראה אורגני, מרגש וארכיטקטוני
תכנון
מראה אורגני, מרגש וארכיטקטוני
עיצוב חדש לדירה ישנה
תכנון
עיצוב חדש לדירה ישנה
מתכננים בית חדש? אל תשכחו להתקין משאבה טבולה
אדריכלות
מתכננים בית חדש? אל תשכחו להתקין משאבה טבולה
שבץ נא - פסיפס
תכנון
שבץ נא - פסיפס
ביום בהיר אפשר לראות לנצח
חדשנות וטכנולוגיה
ביום בהיר אפשר לראות לנצח
מלאו אסמינו... עיצוב חדש
אדריכלות
מלאו אסמינו... עיצוב חדש
"בית קיה" במלבורן – מכלול השראות יפניות ובודהיסטיות
אדריכלות
"בית קיה" במלבורן – מכלול השראות יפניות ובודהיסטיות
המדריך לריצוף וחיפויים
אדריכלות
המדריך לריצוף וחיפויים
קוביית הפתעות
תכנון
קוביית הפתעות
הנוער של היום
עיצוב
הנוער של היום
על לוח לבנו: המדיניות האקולוגית של EGGER
עיצוב
על לוח לבנו: המדיניות האקולוגית של EGGER
כאן ביתי כאן אני נולדתי
תכנון
כאן ביתי כאן אני נולדתי
חשמל זורם בכפות ידיה
אדריכלות
חשמל זורם בכפות ידיה
עיצוב דירה שונה ומקורי בתל אביב
תכנון
עיצוב דירה שונה ומקורי בתל אביב
הסנדלר לא הולך יחף
חדשנות וטכנולוגיה
הסנדלר לא הולך יחף
מרכז מבקרים-עין קשתות (אום אל קנטיר)- אתר מורשת לאומית ברמת הגולן
אדריכלות
מרכז מבקרים-עין קשתות (אום אל קנטיר)- אתר מורשת לאומית ברמת הגולן
משרדי חברת הראל פיננסים
חדשנות וטכנולוגיה
משרדי חברת הראל פיננסים
פסטורליה מכל זוית
אדריכלות
פסטורליה מכל זוית
מעבר רך
אדריכלות
מעבר רך
למון פריים - גלרייה אחרת לאומנות עכשוית
תכנון
למון פריים - גלרייה אחרת לאומנות עכשוית
THE POWER TO CREATE
חדשנות וטכנולוגיה
THE POWER TO CREATE
"Heimtextil 2018": העולם הוא עיר ללא הפסקה
תכנון
"Heimtextil 2018": העולם הוא עיר ללא הפסקה
מהפך של בית
תכנון
מהפך של בית
הכירו את המלונאי צ'יפ קונלי
עיצוב
הכירו את המלונאי צ'יפ קונלי
עיצוב חדרי ארונות
עיצוב
עיצוב חדרי ארונות
הדירה התל אביבית
תכנון
הדירה התל אביבית
פתרונות חימום לחורף
תכנון
פתרונות חימום לחורף
בגליל, מול הנוף
אדריכלות
בגליל, מול הנוף
מסמל סטטוס לאלמנט (כמעט) חובה
אדריכלות
מסמל סטטוס לאלמנט (כמעט) חובה
חללים משותפים בהתאמה אישית
חדשנות וטכנולוגיה
חללים משותפים בהתאמה אישית
תכנון אדריכלי משלב ביחד ולחוד
אדריכלות
תכנון אדריכלי משלב ביחד ולחוד
הדירה הסקנדינבית שנחשבת ליצירת מופת
תכנון
הדירה הסקנדינבית שנחשבת ליצירת מופת
זהירות! חרקים מורידים לכם את ערך הנכס
תכנון
זהירות! חרקים מורידים לכם את ערך הנכס
עיצוב ידוע מראש
תכנון
עיצוב ידוע מראש
כיצד תאפיין את הסגנון האישי שלך
עיצוב
כיצד תאפיין את הסגנון האישי שלך
זמן להתרענן
תכנון
זמן להתרענן
מודרניות במעטפת מדברית
עיצוב
מודרניות במעטפת מדברית
להרוויח כסף או להוציא החוצה הדמיה?
עיצוב
להרוויח כסף או להוציא החוצה הדמיה?
חדשנות בעידן הטכנולוגי, טיפוח יצירתיות אנושית מקוריות בעידן הדיגיטלי
אדריכלות
חדשנות בעידן הטכנולוגי, טיפוח יצירתיות אנושית מקוריות בעידן הדיגיטלי
מטבחי "מיילה" סוף סוף גם אצלנו
תכנון
מטבחי "מיילה" סוף סוף גם אצלנו
הדילמה הנצחית: עיצוב פרקטי או עיצוב יפה?
עיצוב
הדילמה הנצחית: עיצוב פרקטי או עיצוב יפה?
זה הזמן לעיצוב בלבן
עיצוב
זה הזמן לעיצוב בלבן
האדריכלית: מיכל ויטל
תכנון
האדריכלית: מיכל ויטל
העץ הנדיב
עיצוב
העץ הנדיב
תערוכת MAISON & OBJET בצרפת - ספטמבר 2011
אדריכלות
תערוכת MAISON & OBJET בצרפת - ספטמבר 2011
דוקטור צבע
תכנון
דוקטור צבע
מתחם סלקום ווליום בדרכים
חדשנות וטכנולוגיה
מתחם סלקום ווליום בדרכים
עיצוב דירה- מה שעיצוב פנים, גם אם חלקי, יכול לעשות
תכנון
עיצוב דירה- מה שעיצוב פנים, גם אם חלקי, יכול לעשות
משפצים את המטבח? כך תחסכו כסף!
אדריכלות
משפצים את המטבח? כך תחסכו כסף!
חכמת הספא
אדריכלות
חכמת הספא
א.צ טכנולוגיות: תקני EPD ו- LCA | ככה נבנה עולם בריא יותר
תכנון
א.צ טכנולוגיות: תקני EPD ו- LCA | ככה נבנה עולם בריא יותר
דירה בפתח תקווה: ממקום - לבית
אדריכלות
דירה בפתח תקווה: ממקום - לבית
החדר של הילדים צריך קצת צבע MBart ? ציורי קיר יעשו לכם את העבודה
חדשנות וטכנולוגיה
החדר של הילדים צריך קצת צבע MBart ? ציורי קיר יעשו לכם את העבודה
הטיפים של 'טופ שיפוצים' לשיפוץ חדר האמבטיה
אדריכלות
הטיפים של 'טופ שיפוצים' לשיפוץ חדר האמבטיה
פונקציונאלי ונוסטלגי- הכירו את מלון בוטיק אדוה
עיצוב
פונקציונאלי ונוסטלגי- הכירו את מלון בוטיק אדוה
עיצוב בית פרטי - הפוטנציאל שמומש
אדריכלות
עיצוב בית פרטי - הפוטנציאל שמומש
חומרים חדשים - 114
תכנון
חומרים חדשים - 114
שיש 2020: הקאמבק של האבן הטבעית
תכנון
שיש 2020: הקאמבק של האבן הטבעית
אחרי השיפוץ - פנים חדשות לבית קיים
אדריכלות
אחרי השיפוץ - פנים חדשות לבית קיים
"על המילימטר"
אדריכלות
"על המילימטר"
יוצאים מהקופסה
אדריכלות
יוצאים מהקופסה
מרפסת מול מרפסת
תכנון
מרפסת מול מרפסת
משחקים באור: דגשים חשובים בבחירת תאורה לכל חלל בבית
חדשנות וטכנולוגיה
משחקים באור: דגשים חשובים בבחירת תאורה לכל חלל בבית
מחיצות מעוצבות
תכנון
מחיצות מעוצבות
הסגנון הוא המתכון: איך באמת בוחרים נכון ריהוט גן?
אדריכלות
הסגנון הוא המתכון: איך באמת בוחרים נכון ריהוט גן?
סגנון ה FUSION במלוא תפארתו
אדריכלות
סגנון ה FUSION במלוא תפארתו
הריזורט של הכנרת
חדשנות וטכנולוגיה
הריזורט של הכנרת
איך לבחור גננים מומלצים לשדרוג הגינה הביתית?
אדריכלות
איך לבחור גננים מומלצים לשדרוג הגינה הביתית?
ישראלים בתערוכת הרהיטים במילאנו 2011
אדריכלות
ישראלים בתערוכת הרהיטים במילאנו 2011
עיצוב סובב עולם - 126
אדריכלות
עיצוב סובב עולם - 126
פתרונות עיצוב - 110
תכנון
פתרונות עיצוב - 110
עיצוב חדר עם פריטי ריהוט חכמים
תכנון
עיצוב חדר עם פריטי ריהוט חכמים
תחרות עיצוב גופי תאורה סולאריים
עיצוב
תחרות עיצוב גופי תאורה סולאריים
מעטפת המבנה – פנים וחוץ
חדשנות וטכנולוגיה
מעטפת המבנה – פנים וחוץ
מאבזרים את עולם המלונאות
עיצוב
מאבזרים את עולם המלונאות
בית ונוי
אדריכלות
בית ונוי
הריפוד שעושה את העיצוב
אדריכלות
הריפוד שעושה את העיצוב
5 טיפים לריהוט חכם של חדר השינה שלכם
עיצוב
5 טיפים לריהוט חכם של חדר השינה שלכם
המדריך השלם לעיצוב הבית לקראת החורף
תכנון
המדריך השלם לעיצוב הבית לקראת החורף
הדרך הנכונה לבית מעוצב – תכנון העיצוב של חללי הבית השונים
תכנון
הדרך הנכונה לבית מעוצב – תכנון העיצוב של חללי הבית השונים
וילון, צלון, ומה שבינהם
תכנון
וילון, צלון, ומה שבינהם
Si -51 - צורי גואטה, תערוכה
אדריכלות
Si -51 - צורי גואטה, תערוכה
ליהנות בבית, לבלות בגינה
אדריכלות
ליהנות בבית, לבלות בגינה
כך תעצבו את מטבח החלומות שלכם
תכנון
כך תעצבו את מטבח החלומות שלכם
בעין העדשה - עיצוב חנות לעדשות מגע
חדשנות וטכנולוגיה
בעין העדשה - עיצוב חנות לעדשות מגע
תערוכת אמביינטה בפרנקפורט, למטיבי לכת בלבד
אדריכלות
תערוכת אמביינטה בפרנקפורט, למטיבי לכת בלבד
יצירתיות: 20 הנחיות מעשיות לאדריכלים
אדריכלות
יצירתיות: 20 הנחיות מעשיות לאדריכלים
עיצוב מערכות ריהוט, תאורה ועוד- כל מה שניתן לעשות עם שעם
תכנון
עיצוב מערכות ריהוט, תאורה ועוד- כל מה שניתן לעשות עם שעם
תכנון בית כמקום
אדריכלות
תכנון בית כמקום
למרות האתגר: התוצאה נפלאה, חמה ופיסולית
אדריכלות
למרות האתגר: התוצאה נפלאה, חמה ופיסולית
לעבוד בתל אביב, להרגיש באירופה
תכנון
לעבוד בתל אביב, להרגיש באירופה
דרושה: תעוזה בעיצוב דיגיטלי כגון עיצוב חדרי אמבטיה
תכנון
דרושה: תעוזה בעיצוב דיגיטלי כגון עיצוב חדרי אמבטיה
הטיפים הכי חכמים לפינוק חדר האמבטיה
אדריכלות
הטיפים הכי חכמים לפינוק חדר האמבטיה
מגמות העיצוב לשנת 2024 כבר כאן
אדריכלות
מגמות העיצוב לשנת 2024 כבר כאן