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

עיצוב דירה - לגור בפיסת היסטוריה
תכנון
עיצוב דירה - לגור בפיסת היסטוריה
צעיר ולא מעונב
חומרים
צעיר ולא מעונב
האדריכלים כבר בחרו - אולם התצוגה החדש של ירדן קרמיקה
תכנון
האדריכלים כבר בחרו - אולם התצוגה החדש של ירדן קרמיקה
על תעוזה וסקרנות
חומרים
על תעוזה וסקרנות
יש הרבה דגים בים...
עיצוב
יש הרבה דגים בים...
סין סטייל
אדריכלות
סין סטייל
"אמריקנה" - תערוכת יחיד של אורן לוקץ' בגלריה רוזנפלד
אדריכלות
"אמריקנה" - תערוכת יחיד של אורן לוקץ' בגלריה רוזנפלד
בית בסגנון פיוז'ן אמריקאי כאן בישראל
תכנון
בית בסגנון פיוז'ן אמריקאי כאן בישראל
הניו אייג' של הריהוט המשרדי
חומרים
הניו אייג' של הריהוט המשרדי
מתחמי דיור מוגן: השקעה, פינוק וחיבור לקהילה
עיצוב
מתחמי דיור מוגן: השקעה, פינוק וחיבור לקהילה
iconic קהילת האדריכלים והמעצבים הגדולה בישראל, עכשיו גם בדיגיטל!
אדריכלות
iconic קהילת האדריכלים והמעצבים הגדולה בישראל, עכשיו גם בדיגיטל!
פרקט או דמוי פרקט? זו השאלה
חומרים
פרקט או דמוי פרקט? זו השאלה
5 טכנולוגיות מתקדמות לבית חוסך אנרגיה (וכסף)
תכנון
5 טכנולוגיות מתקדמות לבית חוסך אנרגיה (וכסף)
"בראייה שלנו צפיפות היא ערך שצריך לשאוף אליו - ולא האויב של העיר"
אדריכלות
"בראייה שלנו צפיפות היא ערך שצריך לשאוף אליו - ולא האויב של העיר"
תכנון ועיצוב בית בטבעון
אדריכלות
תכנון ועיצוב בית בטבעון
סוף מסלול - תערוכות בוגרים 2012
תכנון
סוף מסלול - תערוכות בוגרים 2012
אדריכלות בימי הביניים
אדריכלות
אדריכלות בימי הביניים
"תכננתי משרדים בתוך מפעל פעיל והתוצאה הייתה מפתיעה"
עיצוב
"תכננתי משרדים בתוך מפעל פעיל והתוצאה הייתה מפתיעה"
הלקוחות הם מקור ההשראה שלי
תכנון
הלקוחות הם מקור ההשראה שלי
קניון Kragujevac, סרביה
חומרים
קניון Kragujevac, סרביה
שיפוץ ועיצוב מחודש לדירה 2
תכנון
שיפוץ ועיצוב מחודש לדירה 2
לידתו של גן
אדריכלות
לידתו של גן
משיפוץ קוסמטי למהפך של הבית
תכנון
משיפוץ קוסמטי למהפך של הבית
מרגישים הכי בבית במשרד
חומרים
מרגישים הכי בבית במשרד
עיצוב מחודש לדירת גג
תכנון
עיצוב מחודש לדירת גג
חיפויי עץ אקולוגיים
תכנון
חיפויי עץ אקולוגיים
משרדי חברת מר"מ - מידע רכב ממוחשב בע"מ
חומרים
משרדי חברת מר"מ - מידע רכב ממוחשב בע"מ
ספות נפתחות למיטה – הרהיט הפונקציונאלי ביותר
חומרים
ספות נפתחות למיטה – הרהיט הפונקציונאלי ביותר
טשטוש גבולות
תכנון
טשטוש גבולות
לא על האריחים לבדם
חומרים
לא על האריחים לבדם
סיפורה של גינה - חותם האבן
אדריכלות
סיפורה של גינה - חותם האבן
בית הספר היסודי צין ע"ש אנדרה וקתרין מיראז' ◦ מדרשת בן גוריון בנגב
חומרים
בית הספר היסודי צין ע"ש אנדרה וקתרין מיראז' ◦ מדרשת בן גוריון בנגב
הכריות שמחזירות עטרה ליושנה
עיצוב
הכריות שמחזירות עטרה ליושנה
השפעות העולם על עיצוב הבית ועיצוב בכלל
תכנון
השפעות העולם על עיצוב הבית ועיצוב בכלל
סקירת כנס FUTURE DESIGN
אדריכלות
סקירת כנס FUTURE DESIGN
לחוש את החום
אדריכלות
לחוש את החום
ברזים - עיצוב, טכנולוגיה, חומרים וטיפים
אדריכלות
ברזים - עיצוב, טכנולוגיה, חומרים וטיפים
לעצב בקליק: מותגי החשמל והריהוט אונליין בדרך לכבוש את הבית (והלב) שלנו
עיצוב
לעצב בקליק: מותגי החשמל והריהוט אונליין בדרך לכבוש את הבית (והלב) שלנו
תכנון חלל המטבח
תכנון
תכנון חלל המטבח
עיצוב פנים – שימור מבנה היסטורי
תכנון
עיצוב פנים – שימור מבנה היסטורי
מיתוג וזהות תאגידית: עיצוב משרד עבור שטראוס
חומרים
מיתוג וזהות תאגידית: עיצוב משרד עבור שטראוס
מפשיטים ומלבישים מחדש
אדריכלות
מפשיטים ומלבישים מחדש
תערוכת הקרמיקה - CEVISAMA 2020
אדריכלות
תערוכת הקרמיקה - CEVISAMA 2020
הקיץ בפתח: תתפלאו עד כמה החלון יכול לחסוך לכם כסף
טכנולוגיה
הקיץ בפתח: תתפלאו עד כמה החלון יכול לחסוך לכם כסף
על חומותייך עיר דוד
אדריכלות
על חומותייך עיר דוד
ריצוף חללי פנים
חומרים
ריצוף חללי פנים
כשהאורווה היא מקור ההשראה של הבית: התוצאה סוערת, מחוספסת, וייחודית
אדריכלות
כשהאורווה היא מקור ההשראה של הבית: התוצאה סוערת, מחוספסת, וייחודית
הוועידה הבינלאומית לחדשנות בעיצוב ואדריכלות  - כתבו עלינו, דיברו עלינו
תכנון
הוועידה הבינלאומית לחדשנות בעיצוב ואדריכלות - כתבו עלינו, דיברו עלינו
חזרה לבית ילדותי
תכנון
חזרה לבית ילדותי
מה חדש בעולם החומר?
תכנון
מה חדש בעולם החומר?
הצוללת הירוקה - עיצוב משרד ירוק
חומרים
הצוללת הירוקה - עיצוב משרד ירוק
הכל התחיל משטיח
תכנון
הכל התחיל משטיח
הבית על צלע הר
אדריכלות
הבית על צלע הר
אדריכלות ספורטיבית הקיץ בלונדון
אדריכלות
אדריכלות ספורטיבית הקיץ בלונדון
בית ילדותו
תכנון
בית ילדותו
גדעון לוין - צילום אדריכלות
אדריכלות
גדעון לוין - צילום אדריכלות
סובב עולם- תערוכות עיצוב ואדריכלות בעולם
אדריכלות
סובב עולם- תערוכות עיצוב ואדריכלות בעולם
עיצוב ישראלי בעמק הסיליקון
אדריכלות
עיצוב ישראלי בעמק הסיליקון
טיפים לסידור ובחירת ארון
עיצוב
טיפים לסידור ובחירת ארון
על הסיפון
עיצוב
על הסיפון
חומרים חדשים - 113
תכנון
חומרים חדשים - 113
שלומית בן צור עיצוב פנים
חומרים
שלומית בן צור עיצוב פנים
תכנון שכונות ירוקות
תכנון
תכנון שכונות ירוקות
בין הספרים לחפצי הנוי: איך מוצאים את האיזון נכון בספרייה הביתית
עיצוב
בין הספרים לחפצי הנוי: איך מוצאים את האיזון נכון בספרייה הביתית
מלון בוטיק בסינגפור
עיצוב
מלון בוטיק בסינגפור
מי אמר שצריך לטוס לפרובנס כדי לגור בה?
עיצוב
מי אמר שצריך לטוס לפרובנס כדי לגור בה?
הבית שמבקש שקט: למה כולנו נמשכים עכשיו לעיצוב יפני
עיצוב בתים פרטיים ודירות
הבית שמבקש שקט: למה כולנו נמשכים עכשיו לעיצוב יפני
חומרי המטבח העתידני
תכנון
חומרי המטבח העתידני
עיצוב בית ביפן שחזותו מזכירה משחק
אדריכלות
עיצוב בית ביפן שחזותו מזכירה משחק
עיצוב דירות קבלן: זהות - שונות
תכנון
עיצוב דירות קבלן: זהות - שונות
מפגש  מודרני-כפרי
אדריכלות
מפגש מודרני-כפרי
איזון עדין - תכנון מחדש של בית בשרון
אדריכלות
איזון עדין - תכנון מחדש של בית בשרון
כל מה שרציתם לדעת על שולחנות קפה מעוצבים
תכנון
כל מה שרציתם לדעת על שולחנות קפה מעוצבים
עבודה במהירות האור
חומרים
עבודה במהירות האור
הבית שמכניס את הים פנימה
תכנון
הבית שמכניס את הים פנימה
ווילרוי&בוך מותג בתחום עיצוב חדרי רחצה
אדריכלות
ווילרוי&בוך מותג בתחום עיצוב חדרי רחצה
עיצוב צימרים בסגנון יפני
חומרים
עיצוב צימרים בסגנון יפני
איך לארגן חדר כושר ביתי?
אדריכלות
איך לארגן חדר כושר ביתי?
כך תארחו את משפחתכם
אדריכלות
כך תארחו את משפחתכם
דווקא עכשיו, ויותר מתמיד
תכנון
דווקא עכשיו, ויותר מתמיד
בית מול נוף ברושים
אדריכלות
בית מול נוף ברושים
בית ארבע הזרועות
אדריכלות
בית ארבע הזרועות
גדר חיה בגן
אדריכלות
גדר חיה בגן
לפני שמוכרים משפצים, מעצבים ומלבישים
תכנון
לפני שמוכרים משפצים, מעצבים ומלבישים
עיצוב מתפרץ
עיצוב
עיצוב מתפרץ
עיצוב ממקום אחר - 103
חומרים
עיצוב ממקום אחר - 103
חדר משלכם
אדריכלות
חדר משלכם
פרויקט מילאנו: מה צפוי בשבוע העיצוב הגדול בעולם?
אדריכלות מהעולם
פרויקט מילאנו: מה צפוי בשבוע העיצוב הגדול בעולם?
קלאסיקה אופנתית במיטבה אל מול הים התיכון
תכנון
קלאסיקה אופנתית במיטבה אל מול הים התיכון
חיפויים לסביבת החוץ
חומרים
חיפויים לסביבת החוץ
הכי רחוק מהסטנדרט
תכנון
הכי רחוק מהסטנדרט
אלון ברנוביץ, ישראל
עיצוב
אלון ברנוביץ, ישראל
שוטי שוטי מכולתי
חומרים
שוטי שוטי מכולתי
אחרי מילאנו: הטרנדים שיגיעו אליכם הביתה
אחרי מילאנו: הטרנדים שיגיעו אליכם הביתה
עד אחרון הפרטים
תכנון
עד אחרון הפרטים
שיפוץ מחסן ללופט מסוגנן
תכנון
שיפוץ מחסן ללופט מסוגנן
התמונות הזוכות לשנת 2013 בתחרות הצילומים האדריכליים "Arcaid Images"
אדריכלות
התמונות הזוכות לשנת 2013 בתחרות הצילומים האדריכליים "Arcaid Images"
חמים ונעים
עיצוב
חמים ונעים
חומרים מפעילים חושים
תכנון
חומרים מפעילים חושים
עיצוב סלון גברי בשלל דרכים
תכנון
עיצוב סלון גברי בשלל דרכים