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 מתחם ספא
חומרים
עיצוב מתחם ספא
נסיך השלג - תכנון ועיצוב מלון
חומרים
נסיך השלג - תכנון ועיצוב מלון
עיצוב פנים – הפרטים הקטנים, ההבדל הגדול
אדריכלות
עיצוב פנים – הפרטים הקטנים, ההבדל הגדול
עיצוב משרד באווירה ביתית
חומרים
עיצוב משרד באווירה ביתית
מגרש משחקים למבוגרים
חומרים
מגרש משחקים למבוגרים
הטבע: החמצן והמקור להצלחת הפרוייקט
אדריכלות
הטבע: החמצן והמקור להצלחת הפרוייקט
מואה נווה מדבר - עיצוב רזורט אקולוגי, ערבה ישראל. אדריכל ספי קריתי
עיצוב
מואה נווה מדבר - עיצוב רזורט אקולוגי, ערבה ישראל. אדריכל ספי קריתי
לגעת באוכל ובחומר
אדריכלות
לגעת באוכל ובחומר
עץ, בטון ואור
אדריכלות
עץ, בטון ואור
בחירת צבעים למעטפת הפנימית של הבית
חומרים
בחירת צבעים למעטפת הפנימית של הבית
תערוכת תכשיטים המבטאים את ה"אלטר-אגו" במוזיאון ארץ-ישראל
אדריכלות
תערוכת תכשיטים המבטאים את ה"אלטר-אגו" במוזיאון ארץ-ישראל
מיכאל אזולאי ו-Aqua creation במילאנו 2009
חומרים
מיכאל אזולאי ו-Aqua creation במילאנו 2009
נוכחות עכשווית לבית עם אווירה של כפר
אדריכלות
נוכחות עכשווית לבית עם אווירה של כפר
כול מה שאתם צריכים לדעת על שיפוץ חדר האמבטיה
אדריכלות
כול מה שאתם צריכים לדעת על שיפוץ חדר האמבטיה
EGGER: לבנות ולשמור על הסביבה עם העץ הכי ירוק שיש
חומרים
EGGER: לבנות ולשמור על הסביבה עם העץ הכי ירוק שיש
ברוכים הבאים למבואת הכניסה
חומרים
ברוכים הבאים למבואת הכניסה
המקדש הפרטי: אמנות התכנון והצבע בחלל הרחצה האורבני
חדרי רחצה
המקדש הפרטי: אמנות התכנון והצבע בחלל הרחצה האורבני
אמנות הרישוי
אדריכלות
אמנות הרישוי
עיצוב משרד ירוק באופיו
תכנון
עיצוב משרד ירוק באופיו
במפגש הזמנים
תכנון
במפגש הזמנים
רעננה
חומרים
רעננה
חזית וילה באפקה - אדריכל מיקלה סימאונה
אדריכלות
חזית וילה באפקה - אדריכל מיקלה סימאונה
עיצוב דירה - לגור בפיסת היסטוריה
תכנון
עיצוב דירה - לגור בפיסת היסטוריה
נוף כמרכיב אלמנטרי של עיצוב משרד
חומרים
נוף כמרכיב אלמנטרי של עיצוב משרד
בין הפורמאלי לנונשלאנט
אדריכלות
בין הפורמאלי לנונשלאנט
עיצוב הבית בתערוכת Maison & Objet
תכנון
עיצוב הבית בתערוכת Maison & Objet
חדשות וחידושים - 122
עיצוב
חדשות וחידושים - 122
"פריסקופטיבה" - תערוכת עיצוב מקומי
אדריכלות
"פריסקופטיבה" - תערוכת עיצוב מקומי
מוזמנים לסיור בסלונה- שבוע העיצוב של מילאנו
אדריכלות
מוזמנים לסיור בסלונה- שבוע העיצוב של מילאנו
מספרת אבי מלכה במרכז ניצן בקריית-ים
חומרים
מספרת אבי מלכה במרכז ניצן בקריית-ים
מה עושים כשאין קיר?
תכנון
מה עושים כשאין קיר?
" החלל עצמו הוא הרקע - משם הכול מתחיל לקרות"
אדריכלות
" החלל עצמו הוא הרקע - משם הכול מתחיל לקרות"
רוצים שינוי מרענן בבית? עצבו מחדש את פינת האוכל שלכם
תכנון
רוצים שינוי מרענן בבית? עצבו מחדש את פינת האוכל שלכם
תפיסות עכשוויות של אדריכלות בת קיימא
תכנון
תפיסות עכשוויות של אדריכלות בת קיימא
לחיות את הפנטזיה
אדריכלות
לחיות את הפנטזיה
מרגישים הכי בבית במשרד
חומרים
מרגישים הכי בבית במשרד
המהפכה החלקה: החומר שמשנה את פני הבית
עיצוב
המהפכה החלקה: החומר שמשנה את פני הבית
לילה צ'ולפא: מעצבת מתוך תחושת שליחות
אדריכלות
לילה צ'ולפא: מעצבת מתוך תחושת שליחות
עיצובי כיסאות
תכנון
עיצובי כיסאות
הרמוניה של שילובים
תכנון
הרמוניה של שילובים
הקשר בין עולם הרכב לבית הזה?
אדריכלות
הקשר בין עולם הרכב לבית הזה?
כנס בנייה ירוקה 2013
תכנון
כנס בנייה ירוקה 2013
פרגולות אלומיניום תלויות: פתרון הצללה אלגנטי מבית צללית
אדריכלות
פרגולות אלומיניום תלויות: פתרון הצללה אלגנטי מבית צללית
התכנון ישראלי, הווייב אמריקאי
אדריכלות
התכנון ישראלי, הווייב אמריקאי
עיצוב מודרני, כמיטב המסורת
תכנון
עיצוב מודרני, כמיטב המסורת
אדריכלים מביאים בשורות עיצוב
תכנון
אדריכלים מביאים בשורות עיצוב
החיפויים האלה בונים חזית עיצובית
חומרים
החיפויים האלה בונים חזית עיצובית
רעיונות מלהיבים בדירת מגורים
אדריכלות
רעיונות מלהיבים בדירת מגורים
קיר ירוק הוא גינה ורטיקאלית
אדריכלות
קיר ירוק הוא גינה ורטיקאלית
מתחם הממגורות - חנות קונספט קנה קש
חומרים
מתחם הממגורות - חנות קונספט קנה קש
תכנון בית פיסולי בסביבת אלפים מושלגת
אדריכלות
תכנון בית פיסולי בסביבת אלפים מושלגת
מה צופן העתיד בתחום קירות מסך?
עיצוב
מה צופן העתיד בתחום קירות מסך?
שיתוף פעולה בין אומן העץ שרון סהר ומעצב הפנים ניר קיסר
עיצוב
שיתוף פעולה בין אומן העץ שרון סהר ומעצב הפנים ניר קיסר
טרנדים וחדשנות בעולם הקרמיקה: מבט מקרוב
חומרים
טרנדים וחדשנות בעולם הקרמיקה: מבט מקרוב
אחרי מילאנו: הטרנדים שיגיעו אליכם הביתה
חומרים
אחרי מילאנו: הטרנדים שיגיעו אליכם הביתה
אנחנו מגיעים לישראל, תעזרו לנו לבחור בית.. ככה זה מתחיל
אדריכלות
אנחנו מגיעים לישראל, תעזרו לנו לבחור בית.. ככה זה מתחיל
שיפוץ ועיצוב וילה ברמת השרון
אדריכלות
שיפוץ ועיצוב וילה ברמת השרון
לא על שכר הטרחה לבדו
אדריכלות
לא על שכר הטרחה לבדו
אלגנטיות מודרנית בניצוחה של מורן קיש
אדריכלות
אלגנטיות מודרנית בניצוחה של מורן קיש
מודלים עסקיים למלונות "מאושרים"
תכנון
מודלים עסקיים למלונות "מאושרים"
חיבור בין שמיים לאדמה
אדריכלות
חיבור בין שמיים לאדמה
מפגש  מודרני-כפרי
אדריכלות
מפגש מודרני-כפרי
תכנון ועיצוב בית בדניה, חיפה
אדריכלות
תכנון ועיצוב בית בדניה, חיפה
בית עם הפנים אל הגן
אדריכלות
בית עם הפנים אל הגן
חדשות צהובות
עיצוב
חדשות צהובות
עיצוב פנים – שימור מבנה היסטורי
תכנון
עיצוב פנים – שימור מבנה היסטורי
להרוויח כסף או להוציא החוצה הדמיה?
עיצוב
להרוויח כסף או להוציא החוצה הדמיה?
לחיות יחד
חומרים
לחיות יחד
קטנה, קטנה אבל מעוצבת
חומרים
קטנה, קטנה אבל מעוצבת
הדירה שמחכה לאחת שתגיע
תכנון
הדירה שמחכה לאחת שתגיע
חומרים חדשים - 121
תכנון
חומרים חדשים - 121
ניצוצות נוסח טוקיו
חומרים
ניצוצות נוסח טוקיו
תכנון בית פרטי - מתלבש ומתפשט
אדריכלות
תכנון בית פרטי - מתלבש ומתפשט
על חומותייך עיר דוד
אדריכלות
על חומותייך עיר דוד
מה בין תיירות לתחנות אוטובוס, אצטדיון כפתרון למצוקת דיור, ומה אפשר לעשות עם תחנות מטרו נטושות?
עיצוב
מה בין תיירות לתחנות אוטובוס, אצטדיון כפתרון למצוקת דיור, ומה אפשר לעשות עם תחנות מטרו נטושות?
ידידותי לכיס נעים למראה
תכנון
ידידותי לכיס נעים למראה
חומרים חדשים - 112
תכנון
חומרים חדשים - 112
הבית ברחוב ההולנדי
אדריכלות
הבית ברחוב ההולנדי
מול נוף הגלבוע
אדריכלות
מול נוף הגלבוע
דיאלוג הודי בין האדמה, הרוח והשמש
אדריכלות
דיאלוג הודי בין האדמה, הרוח והשמש
אספרנסה
אדריכלות
אספרנסה
חזות חדשה לבית
אדריכלות
חזות חדשה לבית
טביעת רגל  ישראלית במילאנו
אדריכלות
טביעת רגל ישראלית במילאנו
במבט ראשון - מתוך מגזין 127
עיצוב
במבט ראשון - מתוך מגזין 127
כבוד לחומר
עיצוב
כבוד לחומר
פרישה בסטייל: כך הפך בית ותיק בראשון לציון לגלריה מודרנית ומוארת
עיצוב
פרישה בסטייל: כך הפך בית ותיק בראשון לציון לגלריה מודרנית ומוארת
הבית החכם
תכנון
הבית החכם
החיים באדום
תכנון
החיים באדום
להרגיש בבית מהיום הראשון
אדריכלות
להרגיש בבית מהיום הראשון
מקום כחוויה
אדריכלות
מקום כחוויה
קטנה וקומפקטית
תכנון
קטנה וקומפקטית
משרדי חברת קווסט
חומרים
משרדי חברת קווסט
עיצוב הבית בתקציב מהודק
אדריכלות
עיצוב הבית בתקציב מהודק
אמנות לנשמה
אדריכלות
אמנות לנשמה
הבית שחושף את קסמו בהדרגה
אדריכלות
הבית שחושף את קסמו בהדרגה
עיצוב משרד על טהרת התפיסה האקולוגית
חומרים
עיצוב משרד על טהרת התפיסה האקולוגית
תל אביב, באוהאוס ואופנה
תכנון
תל אביב, באוהאוס ואופנה
קניון Kragujevac, סרביה
חומרים
קניון Kragujevac, סרביה
האלמנטים שיהפכו את המטבח שלכם ליצירת פאר
תכנון
האלמנטים שיהפכו את המטבח שלכם ליצירת פאר
חומרים חדשים - 114
תכנון
חומרים חדשים - 114