שקוף שזה שביר
חומרים וטכנולוגיות

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

בנייה מתקדמת - תכנון בית פרטי
אדריכלות
בנייה מתקדמת - תכנון בית פרטי
למה דשא סינטטי כובש את עולם העיצוב?
עיצוב גינות
למה דשא סינטטי כובש את עולם העיצוב?
הבית בתל ברוך
עיצוב פנים
הבית בתל ברוך
כאן גרים בכיף: דופלקס יפהפה בשרון שתוכנן במדויק לאורחות החיים של בני המשפחה- קטנים כגדולים
שיפוץ בית פרטי
כאן גרים בכיף: דופלקס יפהפה בשרון שתוכנן במדויק לאורחות החיים של בני המשפחה- קטנים כגדולים
מפעל חיים
אדריכלות
מפעל חיים
הקופסא הפתוחה
אדריכלות
הקופסא הפתוחה
הצצה ראשונה להצעה של סטודיו Lunar’s  לתכנון מחוז אורסטאד סיד בדנמרק
אדריכלות
הצצה ראשונה להצעה של סטודיו Lunar’s לתכנון מחוז אורסטאד סיד בדנמרק
Natural Water as Cultural Water - הפרויקט שזה בתחרות ASLA 2013
אדריכלות
Natural Water as Cultural Water - הפרויקט שזה בתחרות ASLA 2013
עשה לך דק
עיצוב גינות
עשה לך דק
גינה נאה: תתפלאו אנו מבלים בה כ-300 ימים בשנה
עיצוב גינות
גינה נאה: תתפלאו אנו מבלים בה כ-300 ימים בשנה
משטחי עבודה לבנים למטבח. משעמם? זה רק נדמה לכם
עיצוב מטבחים
משטחי עבודה לבנים למטבח. משעמם? זה רק נדמה לכם
אמנות הריפוד - סגנונות ומגמות עכשוויות
עיצוב סלון
אמנות הריפוד - סגנונות ומגמות עכשוויות
להאיר את הבית
שיפוץ בית פרטי
להאיר את הבית
אבישי מרציאנו - מרצה INNO 2017
אדריכלות פנים
אבישי מרציאנו - מרצה INNO 2017
אי אפשר להגדיל את המטבח? תגדילו ראש
עיצוב מטבחים
אי אפשר להגדיל את המטבח? תגדילו ראש
מתאקלמים
אדריכלות
מתאקלמים
חומרים חדשים 103
חומרים וטכנולוגיות
חומרים חדשים 103
עיצוב בית בשומרון - התחדשות
שיפוץ בית פרטי
עיצוב בית בשומרון - התחדשות
מהפכת הסלון: איך תאורה חכמה יוצרת יוקרה ללא שיפוץ
עיצוב סלון
מהפכת הסלון: איך תאורה חכמה יוצרת יוקרה ללא שיפוץ
כשאיכות פוגשת נוחות
עיצוב פנים
כשאיכות פוגשת נוחות
עזבו את דרום אפריקה לטובת בועה ירוקה בלב תל אביב
עיצוב פנים
עזבו את דרום אפריקה לטובת בועה ירוקה בלב תל אביב
בחירות מתגלגלות
אדריכלות
בחירות מתגלגלות
תור האלומיניום
עיצוב מטבחים
תור האלומיניום
מבשלים חדשנות
עיצוב מטבחים
מבשלים חדשנות
איזון הרמוני - בית פרטי בשרון
אדריכלות
איזון הרמוני - בית פרטי בשרון
מתחמי דיור מוגן: השקעה, פינוק וחיבור לקהילה
אדריכלות
מתחמי דיור מוגן: השקעה, פינוק וחיבור לקהילה
איך נראית דירה שמרגישה כמו חופשה גם כשאתם נשארים בבית?
עיצוב פנים
איך נראית דירה שמרגישה כמו חופשה גם כשאתם נשארים בבית?
6 השראות לעיצוב סלון הבית
עיצוב סלון
6 השראות לעיצוב סלון הבית
מה עוד חדש?
מה חדש
מה עוד חדש?
שיפוץ דירה - אילוץ שהפך להזדמנות
שיפוץ בית פרטי
שיפוץ דירה - אילוץ שהפך להזדמנות
הדרך לבית שמרגישים בו טוב מתחילה על ספת המעצב
עיצוב פנים
הדרך לבית שמרגישים בו טוב מתחילה על ספת המעצב
בית הספר רקפות פנינת לימוד ירוקה בצפון
אדריכלות
בית הספר רקפות פנינת לימוד ירוקה בצפון
פיקוס השדרות, הצעה לעיצוב הרכבת הקלה. יצהר גלמידי I אלירן יקשין
אדריכלות
פיקוס השדרות, הצעה לעיצוב הרכבת הקלה. יצהר גלמידי I אלירן יקשין
מטבחי Häcker -מטבחים ומקיימים
עיצוב מטבחים
מטבחי Häcker -מטבחים ומקיימים
קלתאה: דיווה טרופית בסלון
עיצוב סלון
קלתאה: דיווה טרופית בסלון
טוויסטים מפתיעים בשחור ולבן
עיצוב פנים
טוויסטים מפתיעים בשחור ולבן
בדלת אמותיו - שיפוץ ושימור מבנים ודלתות
שיפוץ בית פרטי
בדלת אמותיו - שיפוץ ושימור מבנים ודלתות
פארק מדרון יפו
עיצוב גינות
פארק מדרון יפו
על גג העולם - קונספט עיצוב סוויטה במלון בוטיק. ורד גור
אדריכלות
על גג העולם - קונספט עיצוב סוויטה במלון בוטיק. ורד גור
העץ הנדיב
חומרים וטכנולוגיות
העץ הנדיב
משרד שהוא בית, לבתים
עיצוב משרדים
משרד שהוא בית, לבתים
דיור בר קיימא בהשראת ערי הבסטיד
אדריכלות
דיור בר קיימא בהשראת ערי הבסטיד
הילדים הם הכוכבים שלנו
עיצוב חדרי ילדים
הילדים הם הכוכבים שלנו
יוצאים מהקופסא
מעצבי פנים
יוצאים מהקופסא
תערוכת Batimat 2009
חומרים וטכנולוגיות
תערוכת Batimat 2009
קירות וצבעים
עיצוב פנים
קירות וצבעים
עיצוב דירה- מה שעיצוב פנים, גם אם חלקי, יכול לעשות
עיצוב פנים
עיצוב דירה- מה שעיצוב פנים, גם אם חלקי, יכול לעשות
בנה ביתך
שיפוץ בית פרטי
בנה ביתך
עיצוב מטבחים
עיצוב מטבחים
עיצוב מטבחים
פתרונות עיצוב
עיצוב פנים
פתרונות עיצוב
איך בוחרים שולחן סלון שישדרג את הסלון כולו
עיצוב סלון
איך בוחרים שולחן סלון שישדרג את הסלון כולו
Pebble leisure, הצעה לעיצוב חדרים בבתי מלון: studio dash
עיצוב מסעדות ובתי קפה
Pebble leisure, הצעה לעיצוב חדרים בבתי מלון: studio dash
על שטיחים וחידושים
חומרים וטכנולוגיות
על שטיחים וחידושים
התחלה חדשה בקומה ה־30
עיצוב פנים
התחלה חדשה בקומה ה־30
אורבונד – לוחות גבס משופרים בהתאמה מלאה לאופי החלל
חומרים וטכנולוגיות
אורבונד – לוחות גבס משופרים בהתאמה מלאה לאופי החלל
שטיחים אתניים בעיצוב הבית
עיצוב פנים
שטיחים אתניים בעיצוב הבית
כך מחדשים בית ירושלמי מבלי לוותר על נשמתו
שיפוץ בית פרטי
כך מחדשים בית ירושלמי מבלי לוותר על נשמתו
עיצוב בתים פרטיים בסגנון אירופאי
שיפוץ בית פרטי
עיצוב בתים פרטיים בסגנון אירופאי
"תכננתי משרדים בתוך מפעל פעיל והתוצאה הייתה מפתיעה"
עיצוב משרדים
"תכננתי משרדים בתוך מפעל פעיל והתוצאה הייתה מפתיעה"
תערוכות בוגרים במחלקות לאדריכלות ועיצוב
אדריכלות
תערוכות בוגרים במחלקות לאדריכלות ועיצוב
iconic קהילת האדריכלים והמעצבים הגדולה בישראל, עכשיו גם בדיגיטל!
אדריכלות
iconic קהילת האדריכלים והמעצבים הגדולה בישראל, עכשיו גם בדיגיטל!
THE COLOR WAY
עיצוב פנים
THE COLOR WAY
עידן חדש בתחום חיפוי קירות באריחים
עיצוב פנים
עידן חדש בתחום חיפוי קירות באריחים
עיצוב בית פרטי בקיסריה
שיפוץ בית פרטי
עיצוב בית פרטי בקיסריה
נקודת אור
עיצוב פנים
נקודת אור
בית אחד, שלושה מבנים
אדריכלות
בית אחד, שלושה מבנים
לחיות בתוך גלריה
עיצוב פנים
לחיות בתוך גלריה
ביום בהיר אפשר לראות לנצח
עיצוב פנים
ביום בהיר אפשר לראות לנצח
עטרה חדשה לדירה ישנה
שיפוץ בית פרטי
עטרה חדשה לדירה ישנה
על קו התפר
עיצוב פנים
על קו התפר
כל הדרכים ליצירת מרחב ביתי וחמים שנעים להיות בו
עיצוב פנים
כל הדרכים ליצירת מרחב ביתי וחמים שנעים להיות בו
מפסקי חשמל - שלמות במסגרת
עיצוב פנים
מפסקי חשמל - שלמות במסגרת
עיצוב גינות באמצעי הצללה
עיצוב גינות
עיצוב גינות באמצעי הצללה
השכונות המובילות למשפחות צעירות בפרדס חנה-כרכור: איפה תמצאו את הבית המושלם?
שיפוץ בית פרטי
השכונות המובילות למשפחות צעירות בפרדס חנה-כרכור: איפה תמצאו את הבית המושלם?
'סנטר פיס'- על השולחן, בחול ובמועד
עיצוב פינות אוכל
'סנטר פיס'- על השולחן, בחול ובמועד
אדריכלות ספורטיבית הקיץ בלונדון
אדריכלות
אדריכלות ספורטיבית הקיץ בלונדון
מה זה עיצוב פנים טוטאלי?
עיצוב פנים
מה זה עיצוב פנים טוטאלי?
זום אין – כל הפרטים שצריך לאבזור הבית ב"לוז דיזיין"
סטיילינג לבית
זום אין – כל הפרטים שצריך לאבזור הבית ב"לוז דיזיין"
לגור בתוך ציור, בצפון הישן
עיצוב פנים
לגור בתוך ציור, בצפון הישן
מהי מרפסת תלויה?
עיצוב גגות
מהי מרפסת תלויה?
שיפוץ ועיצוב וילה ברמת השרון
שיפוץ בית פרטי
שיפוץ ועיצוב וילה ברמת השרון
אהבה ממבט ראשון
שיפוץ בית פרטי
אהבה ממבט ראשון
מנכ"ל חברת הבנייה אוסטק שמיר
חומרים וטכנולוגיות
מנכ"ל חברת הבנייה אוסטק שמיר
לא על הלחם לבדו
עיצוב מסעדות ובתי קפה
לא על הלחם לבדו
אהבה ממבט ראשון
עיצוב פנים
אהבה ממבט ראשון
עיצוב חללים של בית מלון על ידי הבינה המלאכותית בהשראת הארכיטקט ראנצו פיאנו
אדריכלות
עיצוב חללים של בית מלון על ידי הבינה המלאכותית בהשראת הארכיטקט ראנצו פיאנו
בונים או משפצים? 3 החלטות גורליות לתהליך הבנייה
שיפוץ בית פרטי
בונים או משפצים? 3 החלטות גורליות לתהליך הבנייה
גיליון ספטמבר אוקטובר
מה חדש
גיליון ספטמבר אוקטובר
טיפים עיצוביים חשובים בעת תכנון מעטפת הבית שלכם
עיצוב פנים
טיפים עיצוביים חשובים בעת תכנון מעטפת הבית שלכם
על אומנות שבאה לידי ביטוי בצילום האדריכלי
אדריכלות
על אומנות שבאה לידי ביטוי בצילום האדריכלי
במפגש הזמנים
עיצוב פנים
במפגש הזמנים
טיפים על טפטים
עיצוב פנים
טיפים על טפטים
שיפוץ בית פרטי במושב
שיפוץ בית פרטי
שיפוץ בית פרטי במושב
יָפָה בשחור - הצצה לדירת פנטהאוז יפיפייה, בלב השוקק של תל-אביב
אדריכלות
יָפָה בשחור - הצצה לדירת פנטהאוז יפיפייה, בלב השוקק של תל-אביב
תכנון מא' עד ת'
אדריכלות
תכנון מא' עד ת'
חינוך בעיצוב- שלוש מורות פוגשות מעצבת פנים
עיצוב פנים
חינוך בעיצוב- שלוש מורות פוגשות מעצבת פנים
מעצבי פנים – דואגים עבורכם גם לצל
מעצבי פנים
מעצבי פנים – דואגים עבורכם גם לצל
עיצוב סביבת החוץ – עולם ומלואו
עיצוב גינות
עיצוב סביבת החוץ – עולם ומלואו
יושבים נמוך - רואים רחוק
עיצוב פנים
יושבים נמוך - רואים רחוק
האם באמת יש דבר כזה עיצוב תל־אביבי? אריק בן שמחון משוכנע שכן
עיצוב פנים
האם באמת יש דבר כזה עיצוב תל־אביבי? אריק בן שמחון משוכנע שכן