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

אלמנטים חזקים יוצרים דירה שלא תוכלו לשכוח, ולא בטוח שבמובן החיובי של המילה
אדריכלות
אלמנטים חזקים יוצרים דירה שלא תוכלו לשכוח, ולא בטוח שבמובן החיובי של המילה
מרחב אחד, המון חיבורים
אדריכלות
מרחב אחד, המון חיבורים
תקציב קטן- פוטנציאל גדול
אדריכלות
תקציב קטן- פוטנציאל גדול
פיקוס השדרות, הצעה לעיצוב הרכבת הקלה. יצהר גלמידי I אלירן יקשין
אדריכלות
פיקוס השדרות, הצעה לעיצוב הרכבת הקלה. יצהר גלמידי I אלירן יקשין
'סנטר פיס'- על השולחן, בחול ובמועד
עיצוב
'סנטר פיס'- על השולחן, בחול ובמועד
עיצוב מערכות ריהוט, תאורה ועוד- כל מה שניתן לעשות עם שעם
תכנון
עיצוב מערכות ריהוט, תאורה ועוד- כל מה שניתן לעשות עם שעם
מטבחי "מיילה" סוף סוף גם אצלנו
תכנון
מטבחי "מיילה" סוף סוף גם אצלנו
פוסט מודרניזם של העיצוב הישראלי - חנות פלסטיק פלוס בשנקין
חומרים
פוסט מודרניזם של העיצוב הישראלי - חנות פלסטיק פלוס בשנקין
שולחנות כתיבה - שולחן מוכן ומזומן
עיצוב
שולחנות כתיבה - שולחן מוכן ומזומן
הכדור הוא הכל
חומרים
הכדור הוא הכל
5 טכנולוגיות מתקדמות לבית חוסך אנרגיה (וכסף)
תכנון
5 טכנולוגיות מתקדמות לבית חוסך אנרגיה (וכסף)
ריקוד המכונה
אדריכלות
ריקוד המכונה
"הקופסא" הנעלמת
חומרים
"הקופסא" הנעלמת
אפור חם: עיצוב מאוזן בין יוקרה לחום משפחתי
תכנון
אפור חם: עיצוב מאוזן בין יוקרה לחום משפחתי
משנים פנים לפנים
עיצוב
משנים פנים לפנים
עיצוב יצירתי של חללים קטנים
אדריכלות
עיצוב יצירתי של חללים קטנים
עיצוב דירה בנווה צדק
תכנון
עיצוב דירה בנווה צדק
איך עיצוב פנים משפיע על תדמית המותג במשרדי פרסום?
אדריכלות
איך עיצוב פנים משפיע על תדמית המותג במשרדי פרסום?
THE POWER TO CREATE
חומרים
THE POWER TO CREATE
בין העבר להווה - שיפוץ בית באיטליה
אדריכלות
בין העבר להווה - שיפוץ בית באיטליה
חיים בנתיב המהיר: הקשר בין מכוניות יוקרה ומגורי עילית
אדריכלות
חיים בנתיב המהיר: הקשר בין מכוניות יוקרה ומגורי עילית
בעלת החלומות
אדריכלות
בעלת החלומות
שומר החומות: האדריכלים שמאחורי המבנים האייקוניים בירושלים
אדריכלות
שומר החומות: האדריכלים שמאחורי המבנים האייקוניים בירושלים
פארק העסקים קיסריה - תכנון בנייה ירוקה
תכנון
פארק העסקים קיסריה - תכנון בנייה ירוקה
? הלו, זה ברז
תכנון
? הלו, זה ברז
חדשות וחידושים - 121
עיצוב
חדשות וחידושים - 121
גיא הקש - מנהל בכיר של מסעדות וברים ברשת המלונות הבינלאומית 'מריוט'
עיצוב
גיא הקש - מנהל בכיר של מסעדות וברים ברשת המלונות הבינלאומית 'מריוט'
גד הלפרין - חללי הסעדה במתחם מלונאי
עיצוב
גד הלפרין - חללי הסעדה במתחם מלונאי
חידוש מראה הבית באמצעות צבע הקירות
חומרים
חידוש מראה הבית באמצעות צבע הקירות
תערוכת MAISON & OBJET בצרפת - ספטמבר 2011
אדריכלות
תערוכת MAISON & OBJET בצרפת - ספטמבר 2011
למידה היברידית
חומרים
למידה היברידית
במבט ראשון,חלק א' מתוך מגזין 128
עיצוב
במבט ראשון,חלק א' מתוך מגזין 128
אמנות העיצוב
תכנון
אמנות העיצוב
הרמוניה ססגונית
אדריכלות
הרמוניה ססגונית
תכנון ועיצוב בנק ביפן
חומרים
תכנון ועיצוב בנק ביפן
בית שהוא אנחנו
אדריכלות
בית שהוא אנחנו
בונים ירוק: כך אדריכלות והנדסה יכולות להיאבק במשבר האקלים
אדריכלות
בונים ירוק: כך אדריכלות והנדסה יכולות להיאבק במשבר האקלים
הכל נשאר במשפחה
אדריכלות
הכל נשאר במשפחה
פתרונות ישיבה לא שגרתיים ופרטיות בחלל הפתוח
חומרים
פתרונות ישיבה לא שגרתיים ופרטיות בחלל הפתוח
סגנונות עיצוב מטבחים
תכנון
סגנונות עיצוב מטבחים
עיצוב בית פרטי- הידור גאומטרי
אדריכלות
עיצוב בית פרטי- הידור גאומטרי
מה חדש בבית?
חומרים
מה חדש בבית?
ההנאה שבאיטיות - slow design
תכנון
ההנאה שבאיטיות - slow design
בין מרקש לשדה בוקר
אדריכלות
בין מרקש לשדה בוקר
הבחירה לחיות בקהילה, דיור מוגן פלוס
עיצוב
הבחירה לחיות בקהילה, דיור מוגן פלוס
חמים ונעים  - וילונות ושטיחים
עיצוב
חמים ונעים - וילונות ושטיחים
תכנון גינה בגליל העליון
אדריכלות
תכנון גינה בגליל העליון
משרדי קבוצת מזרחי
חומרים
משרדי קבוצת מזרחי
מדבר מודרני: בית בהשראת סהרה
אדריכלות
מדבר מודרני: בית בהשראת סהרה
פרקט או דמוי פרקט? זו השאלה
חומרים
פרקט או דמוי פרקט? זו השאלה
המטרה של המעצבות להכניס את הים במלוא עוצמתו
עיצוב
המטרה של המעצבות להכניס את הים במלוא עוצמתו
עיצוב גינה אורבאנית
אדריכלות
עיצוב גינה אורבאנית
חוויה מתקנת
אדריכלות
חוויה מתקנת
חומרים חדשים - 122
תכנון
חומרים חדשים - 122
הרחבה ושימור בית בלונדון
אדריכלות
הרחבה ושימור בית בלונדון
עיצוב סובב עולם - 122
אדריכלות
עיצוב סובב עולם - 122
תערוכת הרהיטים במילאנו 2011
אדריכלות
תערוכת הרהיטים במילאנו 2011
אדריכלות הנוף מגדירה מחדש את היחס בין אדם לסביבה
תכנון
אדריכלות הנוף מגדירה מחדש את היחס בין אדם לסביבה
בית החלונות
אדריכלות
בית החלונות
שני חלקים של השלם
אדריכלות
שני חלקים של השלם
תכנון ועיצוב בית חלומות בבאלי
אדריכלות
תכנון ועיצוב בית חלומות בבאלי
חופש, זרימה וצלילי יוקלילי בבית פרטי בנס ציונה
עיצוב בתים פרטיים ודירות
חופש, זרימה וצלילי יוקלילי בבית פרטי בנס ציונה
התכנון ישראלי, הווייב אמריקאי
אדריכלות
התכנון ישראלי, הווייב אמריקאי
חומרים חדשים 103
תכנון
חומרים חדשים 103
נקודות המפגש שבין המוכר והאהוב לחדש
תכנון
נקודות המפגש שבין המוכר והאהוב לחדש
בנייה מתקדמת - תכנון בית פרטי
אדריכלות
בנייה מתקדמת - תכנון בית פרטי
'קיר  אמיר'
תכנון
'קיר אמיר'
שיפוץ ועיצוב מחודש לדירה
תכנון
שיפוץ ועיצוב מחודש לדירה
iconic תכנית ידע ושיווק לאדריכלים ומעצבים
אדריכלות
iconic תכנית ידע ושיווק לאדריכלים ומעצבים
עיצוב בהשראת ה'פרובנס'
אדריכלות
עיצוב בהשראת ה'פרובנס'
עיצוב חדרי כושר: איך מעצבים חדר כושר מנצח?
חומרים
עיצוב חדרי כושר: איך מעצבים חדר כושר מנצח?
סוגי הפרקט הפופולריים ביותר לבית ב-2023
תכנון
סוגי הפרקט הפופולריים ביותר לבית ב-2023
שיפוץ קטן-גדול
אדריכלות
שיפוץ קטן-גדול
מי יזכה באות האדריכלות הישראלית?
אדריכלות
מי יזכה באות האדריכלות הישראלית?
מלון ותיק צעיר- גן ותיק צעיר
עיצוב
מלון ותיק צעיר- גן ותיק צעיר
בית רב מפלסי הפך לאטרקציה בשכונה
תכנון
בית רב מפלסי הפך לאטרקציה בשכונה
הפתרון הישראלי שיישנה את פני בתי-המלון בארה"ב
חומרים
הפתרון הישראלי שיישנה את פני בתי-המלון בארה"ב
אפור & פודרה, יופי & סטייל
תכנון
אפור & פודרה, יופי & סטייל
אימוץ הסמליות של מי שהמקום נלקח ממנו
אדריכלות
אימוץ הסמליות של מי שהמקום נלקח ממנו
דלתות כיס: כניסה לעולם של תחכום אלגנטי
תכנון
דלתות כיס: כניסה לעולם של תחכום אלגנטי
ככה עובדים היום
תכנון
ככה עובדים היום
הזרימה לעולם האישי
תכנון
הזרימה לעולם האישי
הבית שבקצה הרחוב
תכנון
הבית שבקצה הרחוב
פשטות מנסחת  עוצמה
אדריכלות
פשטות מנסחת עוצמה
לתכנן ל"סבתא" את הדירה
אדריכלות
לתכנן ל"סבתא" את הדירה
קולטי אדים מעוצבים
תכנון
קולטי אדים מעוצבים
קלאסית, נעימה ועל זמנית: דירה במראה שובבי לזוג צעיר בצפון של תל אביב
עיצוב
קלאסית, נעימה ועל זמנית: דירה במראה שובבי לזוג צעיר בצפון של תל אביב
כחול הוא הצבע שלי
אדריכלות
כחול הוא הצבע שלי
בית סולארי מקיים
אדריכלות
בית סולארי מקיים
5 טיפים לריהוט חכם של חדר השינה שלכם
עיצוב
5 טיפים לריהוט חכם של חדר השינה שלכם
מעבר מנופש בבית ההבארה לבית מלון
עיצוב
מעבר מנופש בבית ההבארה לבית מלון
מתכננים בית חדש? אל תשכחו להתקין משאבה טבולה
אדריכלות
מתכננים בית חדש? אל תשכחו להתקין משאבה טבולה
חלום בתל אביב
אדריכלות
חלום בתל אביב
חללים אחרים
אדריכלות
חללים אחרים
בית ארבע הזרועות
אדריכלות
בית ארבע הזרועות
איך לארגן חדר כושר ביתי?
אדריכלות
איך לארגן חדר כושר ביתי?
Fabio Novembre מילאנו 2009
אדריכלות
Fabio Novembre מילאנו 2009
עולם חיפויי הקיר - טרנדים לשנת 2017
עיצוב
עולם חיפויי הקיר - טרנדים לשנת 2017
העיצוב הפרובוקטיבי שנותן מראה חדש לנוף אוסטרלי אורבאני
אדריכלות
העיצוב הפרובוקטיבי שנותן מראה חדש לנוף אוסטרלי אורבאני
בין אדריכלות לשיווק
חומרים
בין אדריכלות לשיווק