Cam, farklı kimyasal yapılara sahip bir malzeme grubudur. Hareket etme özelliği olan ortak bir gösterge oluşmadan, Kristal kafes bir sıvıdan katı bir duruma soğutularak elde edilmektedir.
Üretim teknolojisi
Üretim teknolojisi olan birçok farklı cam çeşidi vardır. Genel olarak pişirme olarak da tanımlanabilmektedir. Malzemeye bağlı olarak kullanılan ham maddenin eritilerek 1200-C sıcaklıkta tutulması sağlanmaktadır. 12 ila 96 saat için 1600°C sıcaklıkta elde edilmektedir. Bu süre boyunca, kullanılan ham kütle kendini kimyasal değişikliklere borçludur. Malzeme sonunda birçok kimyasal reaksiyon tarafından elde ettiği özelliklerle ortaya çıkmaktadır.
Pişirme sırasında oluşan sıcak kütle sıvıdır. AT viskoz bir durumda, çeşitli ürünler oluşturmak için kullanılmakta ve katılaştığında sertleşmektedir. 1,5 tona kadar kapasiteye sahip şamot kaplarda cam demlenmektedir. Ayrıca fırın birkaç ila 10-20 tencereye yerleştirilmektedir. Ayrıca bazılarının modunda çalışan banyo fırınları da kullanılmaktadır. 5 yıla kadar camın sürekli erimesinin ardından, kendilerini değiştirmekte veya onarım yapmaya olanak tanıyan nesnelerdir.
Cam kütlesinin soğurken, katı sıcaklık koşullarına uyması gerekmektedir. Eğer ürün izin verilen hızdan daha hızlı soğursa, o zaman çatlama meydana gelebilmektedir. Bu bağlam da ve üretimde buna özel önem verilmektedir.
Cam üretiminin özellikleri
Malzeme, aşağıdakiler gibi değerli nitelikleri birleştirmektedir;
- Şeffaflık;
- Sertlik;
- Düşük termal genleşme katsayısı;
- Düşük ısı iletkenliği;
- Isıl direnci;
- Yüksek sertlik.
Tüm avantajlarla birlikte, camın bir de dezavantajı vardır. Ona kırılgan bir madde olmasıdır. Tersine mekanik etki altındaki metallerden ve diğer malzemelerden, deforme olmuş ve parçalanmıştır. Parçalar keskin olabilmektedir. Bu nedenle de tehlikeli olan kenarlara dikkat edilmesi gerekmektedir.
Camlar, oldukça büyük bir kütleye sahiptir. Bu göstergeye göre, birçok metal türüne neredeyse eşdeğerdir. Aynı zamanda, sıklıkla gözlükler çok daha sert olarak üretilmektedir. Ayrıca sadece elmasla çizilebilmektedir. Üretiminde sert lehimli aletler veya ürünler kullanılmaktadır.
Hammadde bileşimine göre cam türleri
Cam yapmak için çeşitli hammaddeler kullanılabilmektedir. Bununla birlikte üretim malzemenin özelliklerine ve görünümüne bağlıdır. Cam aşağıdaki türlerine ayrılmaktadır;
- Kuvars;
- Sodyum silikat;
- Kireç;
- Kurşun;
- Borosilikat.
Bununla birlikte, bulunamayan başka cam türleri de vardır. Bunlar endüstriyel popülerlik kazanmış olan türlerdir. Bu tipleri üretmek genellikle diğerlerine göre daha uygundur. Son derece uzmanlaşmış görevler için farklı üretim tipleri ve elementler kullanılabilmektedir. Örneğin böyle nadir bir çeşitlilik de, eskiden yapılmakta olan uranyum camıdır. Bu tür den çeşitli vazolar, kaseler ve diğer mutfak eşyaları elde edilebilmektedir.
Kuvars camı
Bu malzeme, kimyasal bileşimin karmaşıklığı açısından en basit olanıdır. Aslında, sadece kaynatılmış kuvars kumudur. Ürünü elde etmek kolay olsa, üretimi o kadar kolay olmaktadır. Bunun nedeni yüksek kum erime sıcaklığına bağlıdır. Erimiş kuvars kütlesi ile üretim yapmak ve malzemeyi elde etmek zor değildir. Ayrıca gerekli ürünleri oluşturan iş yaygın olarak bilinmektedir.
Özellikle kimyasal beherler ve cıva lambaları için şişeler ondan yapılmaktadır. Daha az sorumlu ürünler için kullanımı mantıksızdır. Önemli olan kuvars camın kalitesi yüksek sıcaklık kararlılığıdır. +1000°C sıcaklığa ısıtıldığında şeklini değiştirmemektedir. Malzeme sıcaklıktaki ani değişiklikleri tolere edebilmektedir. Düzensiz yüzeyin güçlü ısınması veya soğuması cam oluşumunu çatlatabilmektedir.
Sodyum silikat
Malzeme, silikon oksitin ortak erimesi sonucu elde edilmektedir. Ayrıca üretiminde isminden de anlaşıldığı gibi sodyum oksit kullanılmaktadır. Son bileşen, hareket eden sıradan sodadır. Bu cam beyaz renk gibi parlaktır. Camın eritilmesi +900°C sıcaklıkta gerçekleştirilmektedir. Bu tür camların temel özelliği suda çözünmeleridir. Ancak buna rağmen sanayi de yaygın olarak kullanılmaktalardır.
Kireç
Bu cam pratik olarak soda silikattır. Misket Limonu bileşenin dahil edilmesi, malzemenin suda çözülmesine neden olmaktadır. Bu cam türü yaygın olarak kullanılmaktadır. Üretiminin göreceli kolaylığı nedeniyle antik çağdan beri bilinmektedir.
Kireç yığınları da zamanımızda üretilmektedir. Ancak biraz ileri teknoloji kullanımı gerektirmektedir. Üretiminde maddeye alüminyum oksit de eklenmektedir. Bitmiş ürünün kalitesini artıran magnezyum ve diğer bileşenler de belirli oranda eklenmektedir. Bu cam türü ile yapılan ürünler, genellikle pencere bölmelerinde kullanılmaktadır. Ayrıca dünyada kullanılan çoğu pencere ve aynalar bu malzemeden yapılmaktadır. Dünyada üretilen tüm camların çoğunun kütle oranı kireçtir.
Kurşun
Adına rağmen kurşuna ek olarak, bu camın bileşimi ayrıca şunları içermektedir;
- Soda,
- Silika
- Diğer birkaç oksit.
Bu malzeme çok etkili elektrik yalıtkanı olarak kullanılmaktadır. Bundan dolayı mikro devrelerin imalatında ve kapasitörler için yalıtkanlar olarak üretilmektelerdir. Bu cam türü yüksek bir parlaklığa sahiptir. Ayrıca ezici bir dizi sözde kristal ürün kurşun camlardır. Bu, yüksek dekoratif niteliklere sahip pahalı bir malzemedir.
Borosilikat
Bor oksit, borosilikat cama dahildir. Bu malzeme sayesinde yüksek sıcaklık direnci ile karakterize edilmektedir. Geleneksel cam türlerinden en az 2 kat daha yüksek sıcaklıkta üretilmektedir. Ayrıca sık sık ateş de denmektedir. Bu nesneye, üretici tarafından atanan ticari bir isimdir. Termal şoka karşı yüksek malzeme direnci borosilikat camı sofra takımlarında popüler hale getirmiştir. Bununla birlikte bu malzeme sayesinde tabaklar, tavalar, bardaklar vb. yapılmaktadır.
Cam yapımında kullanılan cam çeşitleri
Hammadde farklılığına ek olarak sınıflandırma da yapılmaktadır. Görünümler ve diğer kriterler için de cam türleri bulunmaktadır. Bunlar;
- Lamine;
- Sertleştirilmiş;
- Güçlendirilmiş;
- Enerji tasarrufu;
- Güneş koruması;
- Kitle boyalı cam;
- Boyalı cam.
Lamine
Lamine cam ayrıca tripleks olarak da adlandırılmaktadır. Bu bir levha malzemesidir. Aralarında birkaç sıradan cam katmanından oluşan bir film veya polimer bulunmaktadır. İkincisinin varlığı malzemeyi daha güçlü ve daha güvenli yapmaktadır. Kırıldığında ise, küçük parçalara ayrılmamaktadır. Bu bağlamda her parça, ön cam imalatında kullanılmaktadır. Örneğin arabaların ön camları bu tip tarafından yapılmaktadır.
Genel olarak, malzemenin birçok avantajı vardır. Kırılması daha zordur. Bu nedenle bu tür daha iyi ultraviyole ışınları durdurmaktadır. Filme dışarıdan bakıldığında yan görüntülemeyi azaltan bir polarizasyon etkisi yaratmaktadır.
Sertleştirilmiş
Bu camlar termal veya kimyasal işlemlere uygundur. Böylece daha güçlü hale gelmektelerdir. Kırılması çok zordur veya kaşımak olmaktadır. Üçlü ve çift camlı pencerelerin imalatında kullanılmaktadır. Daha çok pencereler için üretilmektedir. Nadir görülen kırılma durumunda temperli cam kırılmaktadır. Ayrıca küçük, keskin olmayan, zararsız parçalara bölünebilmektedir.
Güçlendirilmiş
Bu tip camlar gözlükler için üretilmektedir. Bu türün gözlüklerin içinde metal bir ağ bulunmaktadır. Bu ağlar onun takviye tabakası olarak eklenmektedir. Ayrıca yüksek darbe dayanımı sağlamaktadır. AT kırılma durumunda, ızgara üzerinde cam parçaları tutulmaktadır. Bu durum daha az verimli olsa da, yine de işini yapmaktadır.
Bu tip camlar, yangınların yayılmasını önlemede etkili olarak kabul edilmektedir. Bununla birlikte sigara içmek ve genellikle servis istasyonlarının camlanmasında kullanılmaktadır. Ayrıca arabalar ve garajlar içinde üretilmektedir. Pencerelerin içindeki file nedeniyle daha az kırılmaktadır. Dağılmaları zor olmaktadır. Sıradan camdan daha fazla sağlamlık yönünden avantajları vardır. Güçlendirilmiş ürün olarak çok dayanıklı olmaktadır. Ayrıca ışığı iletmektedir. Ancak kalınlığına göre, görüntüyü bozabilmektedir. Bu sebeple tamamen evlerin, idari ve ofislerin pencerelerine kurulum için uygun değildir.
Enerji tasarrufu
Bunlar düşük emisyonlu cam türleridir. Onlara çok önemli bir kalite ve birine maruz kaldığında ısı ışınlarını geri yansıtmaktadır. Bu nedenle pencereler için çift camlı pencereleri monte etmek için kullanılmaktadır. Onlar yüzünden cama çarptığında odanın ısısı dışarıya geçmemektedir. Bununla birlikte saat ve benzeri üretiminde kullanılmaktadır. Bu sayede güneş ışınlarından gelen ışık ve ısı odaya zarar vermeden girmektedir. Avantaj olarak ise, cam üzerine püskürtülerek enerji tasarrufu etkisi elde edilebilmektedir. Özel kompozisyon veya bir film yapıştırarak kullanılabilmektedir.
Enerji tasarruflu camlar ayrıca ters yönde de çalışabilmektedir. Bu durum, güneş ısısının odaya girmesini önlemek içindir.
Güneş koruması
Bu tür ürünler güneş ısısını yansıtarak çalışmaktadır. Bu tür çift camlı pencerelerin imalatında kullanılmaktadır. Ayrıca yerleştirilebilir dış ısının girmemesi nedeniyle sokağa yansıtıcı taraf olacaktır. Bu nesne oda sıcaklığının ise sabit kalmasını sağlamaktadır. Bu tür camların maliyeti önemli ölçüde değişebilmektedir. En pahalı olanlar içeri girerken güneş ısısını yansıtabilen tiplerdir. Neredeyse tüm dünya, bundan dolayı normal gündüz aydınlatması kullanmamaktadır.
Kitle boyalı cam
Bu cam daha az şeffaftır. Sonuç olarak, bazılarını emmektedir. ışık ve ısı yayabilmektedir. Bununla birlikte çoğu zaman, üretiminde renk kullanılmaktadır. Ayrıca üretim pigmentleri yeşil, kahverengi, bronz ve gri olabilmektedir. Isı emilimi nedeniyle, camın yüzeyi kuvvetli bir şekilde ısıtılmaktadır. %50 oranında ışık emen camların bir sıcaklığa sahip olduğu bulunmuştur.
Ayrıca gün boyunca yüzey +90°C’ye ulaşabilmektedir. Böyle anlarda onlara dokunmak cilt yanıklarına neden olacaktır. Bu tür camların pencerelerde kullanılması da istenmeyen bir sebeptir. Ayrıca insanlar üzerindeki zararlı etkisi nedeniyle tercih edilmemelidir. Düşük ışık böyle bir pencereden zaman içinde oryantasyon ihlaline ve hasara yol açabilmektedir.
Boyalı cam
Bu tür camlar başlangıçta şeffaftır. Verimi azaltmak için yeteneklilerdir. Bir tarafta boyanabilmektedir. Sonuç olarak içlerinden daha az ışık geçebilmektedir. Ayrıca, belirli türler ve renkler bir tarafta mükemmel şeffaflığı korumayı mümkün kılmaktadır. Bununla birlikte ayna etkisine de sahip olabilmektelerdir.
