Cam nasıl yapılır

Cam nasıl yapılır
5.054 kişi okudu.

Cam sanayisinin ülkemizdeki durumu nedir? okumak için tıklayın

Mezopotamyalılar ile Eski Mısırlılar kum ve kül karışımının birlikte ısıtıldığında sert, saydam ve kırılgan bir maddeye dönüştüğünü fark etmişlerdi. Bu yöntemle camın oluşabilmesi için, kuma karıştırdıkları külde çok bol miktarda soda (sodyum karbonat) ya da potas (potasyum karbonat) bulunması gerekir; bu külleri büyük olasılıkla bazı deniz bitkilerini yakarak elde etmişlerdi.

Tarihin bu ilk “cam yapımcıları” çok geçmeden, camın sıcakken kolayca biçimlendirilebilecek kadar yumuşak ve akıcı bir madde olduğunu, soğuduğunda ise toz halinde öğütülebilecek kadar sertleştiğini anladılar. İÖ 1500’lerde, sıcak camı ip gibi incelterek çamurdan bir kalıbın çevresine dolamayı ve birbirine kaynaşan cam ipler sertleşince bu kalıbı kırıp çıkararak değişik biçimlerde kaplar yapmayı öğrendiler. Suriyeli cam ustalarının bulduğu üfleme tekniği ise camcılık tarihinde çok ileri bir adımdı. Bu ustalar, çamurdan bir kalıbın çevresine camı ip gibi sarmaktansa, içi boş bir demir çubuğun ucunu sıcak cam kütlesine batırıyor ve delikten üfleyerek camı balon gibi şişirebiliyorlardı.

Yüzlerce yıl önce cam yapımında kullanılan temel hammaddeler neyse bugün de hemen hemen aynıdır. Yalnız bugün, eklenen her maddenin cama ne gibi özellikler kazandıracağı biliniyor ve hammaddelerin türünde ya da oranında küçük değişiklikler yapılarak çok değişik nitelikte camlar üretilebiliyor. Camındeğişmeyen temel maddesi silisli, yani silisyum dioksitli kumdur. Bu kuma katılan öbür maddelerin niteliğine göre soda camı, potas camı ya da kurşun camı diye adlandırılan değişik cam türleri yapılabilir. Günümüzde üretilen camların çoğu kum, soda (sodyum karbonat) ve kireçtaşından (kalsiyum karbonat) oluşan soda camıdır. El yapımı zarif kristal eşya ve sofra takımlarının, mercek, prizma gibi optik camların yapımında ise kum, kurşun oksit ve potastan (potasyum karbonat) oluşan kurşun camı kullanılır. Mutfak ve laboratuvarlarda kullanılan, payreks ticari adıyla tanıdığımız ateşe dayanıklı borosilikat camları da kum, soda ve borakstan üretilir.

Cam yapımında ilk adım, hammadde karışımını içindeki bütün maddeler eriyip birbiriyle kaynaşıncaya kadar ısıtmaktır. Eskiçağlarda bu eritme işi, odun ocaklarının üzerine oturtulan kil kaplarda yapılırdı. Oysa bugün genellikle mazot, gaz ya da elektrikle ısıtılan özel eritme fırınları kullanılır. Hammaddelerin oranına göre 1300°C ile 1500°C arasındaısıtılan karışım eridiği zaman macun kıvamında bir cam hamuruna dönüşür. Bu sıcak hamura istenen biçim verildikten sonra, camın soğurken gerilerek kopmasını ya da kırılmasını önlemek için yavaş yavaş soğutulması, yani tavlanması gerekir. Tavlama fırını uzun bir tünel biçimindedir; cam eşya bu tünelden geçirilirken sıcaklık derece derece, öylesine yavaş düşürülür ki, camın soğuması açık havada kendi kendine soğumasından çok daha uzun bir süre alır.

Cam, modern yaşamın en önemli ve vazgeçilmez icatlarından biridir. Sıradan ve yapısı gereği basit bir kavanoz yada bardaktan, lüks bir bibloya kadar teknik detaylar üzerine kurulu ve çok geniş bir kullanım alanına sahip sahiptir cam. Günlük kullanımda o kadar çok sık beraber oluyoruz ki, doğal yaşamın gözlemlendiği anlarda bile farkına varmamak mümkün değil. Esasen cam yapısı gereği doğal olmaktan çok yapay bir malzemedir.

Cam, dokunulduğunda sert ve katı bir malzeme olduğu anlaşılır. Kırılgan ve darbelerden kolay etkilenen bir yapısı vardır. Sert bir yüzeyle aniden karşılaştığında kırılmaya meyillidir. Buna rağmen kimya terminolojisi uzmanları sıvı olduğu yönünde ikiye ayrılmışlardır. Yani sıvı taşımak için tasarlanmış cam eşyalar aslında sıvının kendi formunu yansıtır. Cam soğutma işlemine tabi tutularak sertleşmesine imkan tanınır ancak, ısıtıldığında nitelikleri tamamen değişir. Sünme derecesine kadar yumaşamaya başlar ve daha fazla ısı uygılandığında ise su gibi akıcı bir form kazanır.

Cam sanatı
Genel kanı camın tesadüfen bulunduğu üzerinedir ancak insanoğlunun cam gibi saydam bir malzemeye duyduğu ihtiyaç ise bu tezi çürütmektedir. Camın keşfine dair adı en çok anılan, Yunan tarihçi Piny’dir. Piny’e göre bazı tüccarlar teknelerinden kıyıya çıktıktan sonra bir nehir kıyısında kamp kurmuşlar, nehir yatağında bir ateş yakmışlar. Sonraki gün ise önceki günün ateşinin külleri arasında şeffaf, parlak cam parçaları bulmuşlar.

Türk sanatında cam
Türkiye, geleneksel cam yapımında Selçuk ve Osmanlı dönemleri ile öne çıkmıştır. Selçuklu’ların doğudan Anadolu’ya yeni göç ettikleri döneme ait bazı cam ürünlerinin var olduklarına dair kanıtlar mevcuttur. Selçuklu ve Artuklular döneminin bazı parçaları bugün müze koleksiyonlarında yer almaktadır. Bunlar tamamen mimari dekorasyon ya da el yapımı ürünlerdir. Osmanlı devleti ayakta olduğu dönemde, bu döneme ait parçalardan da anlaşılacağı gibi cam sanatı oldukça yaygındır. Cam endüstrisi ise, özellikle İstanbul fetih’inden sonra istanbul ve çevresinde oldukça gelişmiştir. Bu da osmanlı’nın Türk sanatında cam’a ve cam sanatına verdiği önemi ortaya koymaktadır.

Cam nasıl yapılır
Camın temel maddesi itibariule silikondioksit (SiO2) denilen Türkçe’ye silis ya da çakmak taşı olarak geçen madde. Bu madde doğada oldukça fazla bulunuyor. Özellikle kumda en çok bulunan madde diyebiliriz. Diğer önemli metaryaller ise alkali metal ve metal oksittir. Alkali metal için genelde soda kullanılır, metal olarak ise demir kullanılabilir.

Kullanılacak metaryeller toz haline getirilmeli. Bu durumda işleri kolaylaştırmak ve iyi verim almak için beyaz kum kullanılır. Maddeler iyice ufaltılıp elekten geçirildikten sonra fırına atılıp orta sıcaklıkta (2000 C) eritilir. Sık sık karıştırılır. Bu sırada fırının ısısının korunması ve maddede oluşacak köpüklenmelerin engellenmesi çok önemlidir. 5-6 saatlik bir ısıtma işleminden sonra elimizde erimiş şeker kıvamında bir karışım olur. Artık bunu değişik aletlerle çırparak şekillendirebiliriz. Değişik şekiller için hava kullanılır.

Tabii maddelerin bol bol karıştığı bir işte çok fazla detay vardır. Camın oluşması için değişik oranlarda farklı materyaller kullanılır. Mesela normalde kumda bulunan demir ile yapılan camlar yeşilimsi olur bunu engellemek için lead denilen bir madde kullanılır. Ya da alkaline olarak boraks kullanıldığında çok kalite camlar üretilebilir ancak bu oldukça pahalıya gelir.
19. yüzyılın sonlarına kadar hemen her çeşit cam eşya el işçiliğiyle üretilirdi. Oysa bugün, bazı özel parçalar dışında, bütün cam işleri çok hızlı makinelerde seri üretimle yapılır. Ama her iki yöntemde de model tasarımı çok önemlidir. El işçiliğinde cam ustası modeli önceden tasarlamış olsa bile yapım sırasında değiştirebilir. Makine üretiminde ise model tasarımı mutlaka önceden yapılır ve üretim sırasında değiştirme şansı yoktur.

Biçim Verme ve Bezeme
Camı üfleme yöntemiyle biçimlendirmede, üfleme ustası demirden yapılmış ince uzun ve içi boş bir boru olan üfleme piposunu ya da çubuğunu potadaki sıcak cama daldırarak, piponun ucuyla gerektiği kadar erimiş cam alır. Bu camı önce demirden bir masanın üzerinde yuvarlayarak küre biçimine getirir. Sonra bir yandan ağız deliğinden üflerken bir yandan da pipoyu kendi ekseni çevresinde döndürerek, ucunda şişen cam balona istediği biçimi verir.
Bu yöntemle yapılan cam eşya tavlandıktan sonra, genellikle, üzerine aşındırıcı toz kaplanmış metal bir çarka tutularak kesme tekniğiyle bezenir. Bazen de kum püskürterek, asit banyosuna daldırarak ya da çok sert ve sivri uçlu bir kalemle oyarak üzerine istenen desenler işlenir.

Erimiş camı, istenen biçim ve büyüklükteki bir kalıbın içine üflemenin çok daha kolay bir yöntem olduğu Romalılar zamanından beri biliniyordu. 19. yüzyılın ortalarından başlayarak şişe ve kavanoz yapımını daha da kolaylaştırmak için birçok makine tasarımı geliştirildi. Günümüzde hemen hemen bütün şişe ve kavanozlar otomatik makinelerde üretilir. Bir kalıbın içine akıtılan erimiş cama basınçlı hava uygulandığında cam kolayca kalıbın biçimini alır. Aynı yöntem cam boruların, su, şarap ve çay bardaklarının yapımında da kullanılır. Bugün dakikada 1.000 elektrik ampulü üretebilecek kadar hızlı çalışan makineler vardır.
Tabak, kâse, fırın tepsisi gibi geniş ağızlı cam mutfak kapları ise genellikle presleme yöntemiyle biçimlendirilir. Bu makinelerde biri kabın dışını, öbürü içini biçimlendirecek olan iki ayrı kalıp vardır. Bazı kapların iki yarısı ayrı ayrı kalıplanır, sonra sıcakken birleştirilir.

Düz Cam
Düz cam ya da pencere camı eskiden elle yapılır ve iki ayrı yöntem uygulanırdı. Bunlardan ilki, 34 kilogramlık erimiş bir cam kütlesini bir çubuğun ucuna takıp, yaklaşık 1,5 metre çapında yuvarlak bir “tepsi” haline gelinceye kadar hızla döndürmeye dayanıyordu. Crown yöntemi denen bu teknik gerçekten büyük bir dayanıklılık ve beceri gerektiriyordu. Çünkü ustanın eli kayşa ya da döndürme hızı bir an için bile değişse cam düzgün bir yuvarlak olmaktan çıkıyordu. Böyle bir aksilik olmazsa, dairesel cam levha soğuduktan ve ortasındaki demir çubuk çıkarıldıktan sonra istenen boyutlarda kesiliyordu. Ama camın tam ortasında, çubuğun bıraktığı yuvarlak bir iz her zaman kalıyordu.

Bu yöntemle üretilen cam sertleşmeden önce hiçbir yüzeye değmediği için çok pürüzsüz oluyordu; ama dairesel levhadan ancak küçük boyutlarda düz cam kesilebiliyor, üstelik ortadaki çubuk izi kalın ve mat olduğu için kesip çıkarmak gerekiyordu. Bu yüzden, nitelikli crown camı özellikle mercek, prizma gibi optik camların yapımında kullanıldı.
Silindir yöntemi denen öbür geleneksel yöntem daha büyük, en az 1 nv’lik düz cam üretmeye elverişliydi. Bu yöntemde, cam üflenerek önce bir balon oluşturulur, sonra yassıltılarak büyük bir silindire dönüştürülür. Uçları kesilip ayrılan silindir soğumaya bırakılır; sonra yan kenarı boylamasına kesilip açılarak özel bir fırında yeniden ısıtılır ve pürüzsüz bir yüzeye yayılarak iyice düzleştirilir. Bu yöntemin 1930’larda makinelerle uygulanmaya başlaması 450 kg ağırlığında ve 12 metreuzunluğunda silindirlerin yapılmasına olanak verdi. Silindir yöntemiyle üretilen levha cara’ların yüzeyi çok pürüzsüzdür; ama genellikle lunaparklardaki devaynaları gibi görüntüyü biraz çarpıtır.

19. yüzyıldan başlayarak, hem görüntüyü çarpıtmayan hem yüzeyi pürüzsüz olan büyük boyutlarda düz cam üretmek için çok çeşitli yöntemler denendi. Bunlardan özellikle ikisi, düşey çekme yöntemi ile haddeleme yöntemi, yerlerini yeni bir üretim tekniğine bırakıncaya kadar çok uzun yıllar uygulanmıştır.
Düşey çekme yönteminde, demirden bir çubuk erimiş cam havuzuna daldırılarak yukarı çekilirken, çubuğa yapışmış olan cam eriyiği süzülerek aşağıya doğru akar. Bu arada soğuyarak sertleştiği için düşey bir cam katmanı oluşur. Tavlama kulesine doğru çekilerek döner merdanelerin arasına giren cam katman, istendiği kadar inceltilip tavlandıktan sonra kesme bölümüne gider ve istenen boyutlarda kesilir. Bu yöntemle elde edilen düz cam pürüzsüzdür, ama genellikle görüntüyü çarpıtır.

Haddeleme yönteminde ise sıcak cam önce eğimli bir tablaya dökülür, sonra merdanelerin arasından geçirilerek istenen kalınlığa getirilir. Ama sıcakken tablaya ve merdanelere sürtündüğü için yüzeyi oldukça pürüzlüdür. Bu nedenle üretimin son aşamasında taşlanıp perdahlanması gerekir. Bu yöntemle üretilen camlara, bir tablaya döküldüğü için dökme cam, merdanelerin arasından geçirildiği için de haddelenmiş cam denir. Banyo penceresi ya da duş kabini camları gibi saydam olması gerekmeyen, hatta yüzeyinin özellikle pürüzlü ya da desenli olması istenen camların yapımında haddeleme yöntemi bugün de sık sık uygulanır. Camın yüzeyine özel bir desen vermek istendiğinde, bu deseni merdanelerden birinin üstüne oymak yeterlidir. Ayrıca, aralarına ince bir tel örgü yerleştirilmiş iki cam levhayı merdanelerden aynı anda geçirerek telli güvenlik camları da yapılabilir.

1950’lerde İngiltere’de geliştirilen “yüzdürme cam yöntemi” bütün bu yöntemlerin sakıncalarını giderdiği için son yıllarda öbür üretim tekniklerinin yerini almıştır. Çünkü bu teknikle üretilen cam hem görüntüyü çarpıtmaz, hem de yüzeyi levha cam kadar pürüzsüz olduğu için ayrıca taşlama ve perdahlama gerektirmez.
Yüzdürme tekniğine bu üstünlüğü sağlayan erimiş kalay banyosudur. Çok yüksek sıcaklıkta eritilen cam hamuru bu kalay banyosuna akıtılır. Bu banyonun yüzeyinde sürekli bir şerit halinde akarak yüzerken, camın içindeki katışkılardan kaynaklanan bütün pürüzler de eriyerek yok olur. Eriyik halindeki kalayın yüzeyi son derece düzgün olduğu için, yüzen cam da çok düzgün bir katman oluşturur. Bu arada banyonun sıcaklığı yavaş yavaş düşürülür ve cam iyice soğuduktan sonra tavlanarak istenen boyutlarda kesilir. Özellikle vitrin, pencere ve ayna camı gibi çok büyük boyutlu cam levhaların ve görüntüyü çarpıtmaması gereken bütün özel camların yapımında en ekonomik yol yüzdürme yöntemidir.

20. yüzyılda yalnızca sanayi ve bilim alanında değil günlük yaşamda da cam kullanımı çok büyük ölçüde arttığı için çok değişik amaçlara yönelik yeni cam türleri geliştirilmiştir. Darbeye dayanıklı kırılmaz camlar, çok yüksek sıcaklıklarda bile erimeyen ateşe dayanıklı camlar, cıva ve sodyum gibi çok ak
tif elementlerle bile kimyasal tepkimeye girmeyen özel camlar, gözleri güneş ışınlarının zararlı etkilerinden koruyan polaroit gözlük camları cam teknolojisinin sunduğu yeni olanaklardan yalnızca birkaçıdır.

Cam nasıl yapılır özet bilgi;
Camın yapılışı, cam nasıl elde edilir, camın oluşumu

Cam ani soğutulmuş alkali ve toprak alkali metal oksitleriyle, diğer bazı metal oksitlerin çözülmesinden oluşan akışkan bir malzeme olup ana maddesi (SiO2) silisyumdur. Cam amorf yapısını koruyarak katılaşır. Üretim sırasında hızlı soğuma nedeniyle kristal yapı yerine amorf yapı oluşur. Bu yapı cama sağlamlık ve saydamlık özelliğini kazandırır.

Camcılıkta “pipo” denilen uzun içi boş olan çubuğun ucuna alınan maden, bir miktar şişirilerek fıska denilen minik bir top şekline getirilir ve soğuktan çok fazla etkilenip çatlamayacak kadar soğutulur. Daha sonra yapılacak cam ürününün ağırlık ve boyutları dikkate alınarak fıskanın ucuna tekrar maden alınır. Alınan maden, kalıp kullanılacaksa kalıptan bir miktar küçük boyutta şişirilip kalıba sokulur. Kalıp içerisinde üflemeye devam edildiğinde kalıbın şekil boy ve desenlerine göre cam elde edilir. Kalıp kullanılmayacaksa sallama, uzatma gibi yöntemlerle cama şekil verilir. Bu durumda çeşitli araç gereç kullanılarak cam soğuyup sertleşene kadar istenilen şekillere sokulabilir.

Cam ilk olarak antik çağlarda üretilmiştir ancak bulunuş tarihi kesin olarak bilinmemektedir. Mevcut en eski cam eşyalar, Afrika’da bulunmuş M.S 1500’lü yıllara ait boncuklardır.

Etiketler:

Yorumlar

Henüz yorum yapılmamış.

Sayfa başına git