Зеркала технология изготовления: Технология изготовления зеркал | Компания «Зерцало»

Технологии производства зеркал

С давних времен вид своего отражения приводил людей в восторг. Не случайно в сказках часто волшебные силы заключены именно в зеркалах. Конечно, зеркала появились не сразу. Первоначально люди видели свое отражение в водной глади, позже люди рассматривали себя в полированных металлических изделиях. Как предмет декора зеркало появилось лишь в XVII веке. Но спрос на отражающие поверхности есть до сих пор. 

Сегодня зеркала окружают нас практически повсюду: они украшают наш дом, служат помощниками для езды на автомобиле, помогают возводить уникальные по красоте небоскребы, являются частью важных научных приборов, таких как микроскоп или лазер.

По сути, то зеркало, что мы используем в повседневной жизни, не сильно отличается от водной поверхности. Лучи света, попадая на воду, отражаются. Зеркало представляет собой гладкую плоскость, которая имеет глянцевый и непрозрачный задний фон, хорошо отражающий свет. Если сравнивать стекло, воду и полированный металл по их способности отражать свет, то можно сделать вывод о том, что лучше всего отражает свет металл и вода, а вот стекло практически не отражает свет.  

Степень и уровень отражаемости поверхности, под которой обычно понимают количество отраженного света, может меняться. Однако такие изменения не фундаментальны и не столь глобальны. Абсолютно все поверхности, которые довольно хорошо отражают свет, в том числе и зеркала, обладают одними и теми же свойствами. 

Зеркала, которые сделал человек, появились еще в давние времена. Первое зеркало напоминало кусок хорошо отполированного металла. Такой предмет декора могли себе позволить только знатные персоны. Наличие зеркала в доме определяло положение в обществе. Именно поэтому зеркала пользовались спросом, а позднее возникла необходимость в том, чтобы усовершенствовать технологии производства зеркал. 

Одним из популярных методом производства зеркал в XVII веке стало серебрение — нанесение расплавленного серебра на заднюю стенку стеклянной поверхности. В то время для производства зеркал часто использовалось покоробленное стекло, которое, отражая картину, искажало ее. Такое отражение схоже с тем, что мы сегодня можем увидеть в «комнате смеха».  

Современные технологии позволяют сделать стекло, которое в дальнейшем будет использовано для изготовления зеркала, идеально ровным. Такие зеркала очень четко отражает свет. То, насколько качественным будет зеркало, зависит от используемых материалов для его производства и времени, затраченного на изготовление. Поэтому небольшое зеркало, которое есть у каждой современной женщины в сумочке, может немного искажать, а зеркала для ванных комнат практически не имеют недостатков. Зеркало, которое используют для науки, идеально отражает и не имеет никаких дефектов.

Качество зеркала, прежде всего, зависит от используемого сырья. Известно, что свет хорошо отражается от гладких поверхностей, которые должны быть к тому же непроницаемы. А от прозрачных поверхностей свет отражается достаточно плохо. При изготовлении зеркал это необходимо обязательно учитывать и не отступать от основных правил технологии производства.

Улучшения в технологии зеркал нацелены на то, чтобы придать стеклу больше гладкости, а также добиться того, чтобы металлическое покрытие наносилось одинаковой толщиной. Это очень важно, поскольку если в процессе производства зеркала задний слой будет нанесен неоднородно, то возможно искажение.

Сырье

Для производства зеркал, прежде всего, используется стекло, которое само по себе плохо отражает свет (всего 4%). Однако стекло — довольно однородный материал, особенно, если его хорошо отполировать. На таком обработанном зеркале нет никаких углублений, что в свою очередь позволяет нанести слой из отражающего металла. После того, как будет нанесено металлическое покрытие, поверхность будущего зеркала становится еще ровнее. Но это не единственная причина, почему для изготовления зеркал используют стекло. Стекло можно формовать, то есть придавать ему самые разнообразные формы. Стеклянная пластина изготавливается из чистого песка или диоксида кремния. То стекло, которое делают из диоксида кремния, называют плавленым кварцем. Под действием высоких температур кварц расплавляется, а затем из него отливают необходимой формы листы.

Базовое сырье, применяемое для изготовления зеркал, должно иметь идеально ровное покрытие. Обычно используют металл. Для этих целей отлично подходит золото, а также хром или серебро. Первоначально использовалось только серебро. Однако на довольно старых зеркалах, которые имеют покрытие из серебра на заднем фоне, можно часто увидеть темные полосы. Связано это с тем, что при изготовлении зеркала использовалось пусть и толстое, но весьма неоднородное серебряное покрытие. Это и приводит к тому, что зеркало со временем тускнеет и царапается. 

Вплоть до 1940 года для изготовления зеркал применяли ртуть. Это сырье очень хорошо и ровно ложилось на стеклянную поверхность и совсем не тускнеет. Однако данный материал вскоре перестали использовать, поскольку данный токсичный материал очень сложно хранить. В настоящее время для производства зеркал используют алюминиевое покрытие.

Зеркала, которые используются в науке, покрываются чаще всего диоксидом кремния, а также нитридом кремния. Данный вид покрытия используют не только в качестве изолирующего покрытия, но и как защитный слой. Такое покрытие сложнее повредить. Зеркала, применяемые в научных целях, также могут покрываться слоем серебра либо золота. Такие зеркала способны отражать необходимое количество света.

Структура зеркал

Одной из главных частей в зеркале считается его поверхность. Те зеркала, которые окружают нас дома, по своим характеристикам соотносятся со стеклом, которое вставляют в окна или фоторамки. Стекло для зеркала обязательно должно быть очень ровным, а также иметь повышенную прочность. Специалисты, занимающиеся изготовлением зеркал, умело подбирают необходимую толщину стекол. Толстые стекла, конечно же, является более прочными, но в то же время и весьма тяжелыми изделиями. 

Зеркала, которые применяются в науке, обладают особой структурой покрытия, которое отличается идеальной гладкостью и имеет специальное созданное искривление, напоминающее то, что конструируют при производстве линз для очков. Структура зеркал для науки очень важна, поэтому должна соответствовать уровню линз, используемых в офтальмологии. Зеркало может не только фокусировать свет, но и рассеивать его. Очень важно, чтобы конструкция зеркала соответствовала выбранному типу нанесенного на задний слой покрытия. 

Материал, которым планируется покрывать стекло при производстве, выбирается согласно требованиям, которые предъявляются к конечному результату. Выбор зависит от того, какой требуется уровень прочности и степень отражения. Покрытие можно наносить как на заднюю сторону, так и на переднюю часть поверхности зеркала. Покрытие обычно наносят именно на заднюю поверхность стекла, поскольку она менее хрупкая. Кроме того, заднюю часть большинства зеркал дополнительно защищают с помощью пластиковых или металлических пластин, которые предохраняют зеркало от попадания воздуха и царапин от острых предметов.

Те зеркала, которые будут использоваться в научной сфере, изготавливают с особой тщательностью, при этом учитываются такие характеристики, как цвет и длина лучей света. По действующим нормативам для изготовления зеркал необходимо использовать алюминиевое покрытие. Однако, если зеркало необходимо для отражения инфракрасных лучей, то лучше выбирать серебряное или золотое покрытие. В редких случаях применяют диэлектрическое покрытие, которое хорошо отражает ИК-излучение.

Подводя итоги, можно отметить, что выбирая покрытие для зеркала, необходимо обращать внимание на прочность и на отражающие характеристики. При этом, чаще всего, предпочтение отдается прочным зеркалам. Покрытие на зеркалах, которые применяются в научной отрасли, чаще наносят не на заднюю поверхность стекла, а на переднюю. Это необходимо для того, чтобы свет, проходящий через стекло, не искажался, что очень важно для проведения большинства научных экспериментов.

Технология изготовления зеркала » Полезные самоделки ✔тысячи самоделок для всей семьи

Технология изготовления зеркал в домашних условиях.

---

1. Положить стекло на горизонтальный стол, чтобы при протирке не раздавить, подставьте что-нибудь мягкое.
2. Полировальную жидкость (можно пользоваться и готовой, например, жидкость «Полироль») налить на поверхность стекла. Тщательно протереть стекло мягкой кожей, войлоком или фетром (годится старая шляпа).
3. Протереть стекло марлей, смоченной во взвеси мелкого порошка пемзы (его обязательно нужно просеять) в дистиллированной воде. Тщательно промыть дистиллированной водой.
4. Протереть сначала мокрой губкой, затем 2-3 раза марлевым тампоном, смоченным раствором двухлористого олова (концентрация — 0,15%). Снова промыть и протереть тампоном.
5. После этого немедленно налить на поверхность стекла свежеприготовленную смесь растворов для серебрения. Во время серебрения поверхность стекла должна быть теплее раствора на 8-10 гр. Жидкость должна растечься по его поверхности, на краях стекла должен наблюдаться выпуклый мениск.
6. Стекло сначала потемнеет, потом быстро начнет светлеть — это осаждается серебро. Если на стекле останутся темные пятна, их нужно удалить, протирая эти места смоченным во взвеси пемзы тампоном, затем протереть марлей, смоченной раствором двухлористого олова и снова полить свежеприготовленной смесью растворов.
7. Через 5-10 мин. после начала серебрения марлей, а лучше замшей, обильно смоченной в дистиллированной воде, осторожно согнать жидкость со стекла и вновь налить смесь.
8. Спустя еще 15 мин. промыть посеребренную поверхность дистиллированной водой. Для этого можно приподнять один край и поливать стекло водой. Проверить, достаточна ли толщина серебряного осадка, для чего посмотреть сквозь зеркало на электрическую лампочку в 60 Вт (контуры лампочки должны быть едва видны).
9. Для прочности зеркало необходимо «запечь». В течении 1-2 часов зеркало в вертикальном положении нужно выдержать при температуре 100-150 С.
10. Покрыть серебряную пленку сначала водостойким зеркальным лаком с помощью пульверизатора, а когда лак высохнет — толстым слоем краски или асфальтного лака.ВНИМАНИЕ! Закрашивать зеркало можно только в одном направлении.
11. Тампоном смоченным слабым раствором соляной кислоты, снять потеки серебра на лицевой стороне зеркала. Зеркало готово.
12. Чтобы удалить серебряные пятна с кожи и одежды, их смазывают теплым раствором гипосульфита (тиосульфата) натрия, а затем горячей водой.

1. Серебрильный раствор. Состав 1 литра раствора: азотнокислое серебро, нитрат серебра AgNO3 — 4 г, 25% раствор аммиака (нашатырный спирт, Nh5OH) — 10-12мл, Едкий натр (каустическая сода, NaOH) — 4 г

Растворить 4 г азотнокислого серебра в 300 мл дистиллированной воды. Отлить в стакан примерно 270 мл этого раствора и по каплям добавлять раствор аммиака, энергично перемешивая стеклянной палочкой. Когда мутная бурая жидкость станет прозрачной, добавить в нее еще несколько капель раствора азотнокислого серебра, жидкость помутнеет. Добавить заранее растворенный едкий натр — цвет раствора изменится, станет светло-кофейный. Опять по каплям, перемешивая, добавлять раствор аммиака, пока раствор снова не посветлеет (на «свет» жидкость кажется синеватой). Долить оставшийся раствор аммиака и азотнокислое серебро. Тщательно все перемешать и добавляя дистиллированную воду, довести объем раствора до литра.

ВНИМАНИЕ!!! Во избежание возникновения гремучего серебра необходимо раствор хранить в герметичной посуде с при-тертой пробкой!

2. Альдегидный раствор. Состав 1 литра раствора: сахар-рафинад — 100 г, Серная или азотная кислота (концентрация 10%) — 10 мл

Растворить сахар в горячей дистиллированной воде, добавить кислоты, 10-15 минут прокипятить, долить дистиллированной воды до нужного объема.

ВНИМАНИЕ! Растворы готовить, надев защитные очки и резиновые перчатки!

Приготовление технологической смеси

ВНИМАНИЕ! Смесь готовится перед непосредственным применением в процессе серебрения стекла.

Налить в стакан сначала 5 мл альдегидного раствора, затем 500 мл серебрильного раствора. Смесь быстро перемешать. Сначала она будет оранжево-красной, затем сразу потемнеет. В этот момент необходимо начинать серебрение. Если альдегидного раствора будет слишком много — выпадут металлические хлопья, если мало серебрение будет происходить очень медленно.

Получение металлического серебра

Работы производить в капроновой, стеклянной или пластмассовой посуде.

В отработанный фиксаж (после фоторабот) опускается цинковая пластинка. Можно использовать пластины от использованных гальванических инструментов. Серебро начинает осаждаться. Через 2-3 час раствор мутнеет. Во время осаждения серебра раствор надо несколько раз перемешать (можно использовать пластины, на которые идет осаждение или стеклянную лопаточку).

Пластина покрывается черным слоем серебра (т.н. «губчатое серебро»), которое легко отделяется от пластины. После отделения серебра пластина опять помещается в раствор. И так до полного выделения серебра.

Полученное серебро тщательно промывают горячей водой несколько раз, последний раз дистиллированной. Серебро прекрасно растворяется в азотной кислоте и может быть использовано для получения азотнокислого серебра.

Для ускорения процесса осаждения раствор можно подогревать.

Технология производства зеркал

повышает точность и сокращает время производства | Исследования и технологии | Апрель 2023 г.

JENA, Германия, 12 апреля 2023 г. — Традиционно высокоточные компоненты — например, зеркальная оптика — производятся серийно в ходе трудоемкого и похожего на мануфактуру процесса, а затем индивидуально характеризуются с помощью сложной технологии измерения. По мере роста спроса на такие компоненты производство с использованием традиционных процессов приводит к огромным затратам на оборудование, увеличению времени обработки и ограничениям при переходе на высококачественные серийные компоненты.

Необходимы новые производственные подходы, чтобы удовлетворить растущий спрос и в то же время обеспечить экономичное и качественно превосходное производство с растущими требованиями и большими объемами.

---

С помощью SWAP-IT промышленные производственные процессы в будущем должны стать более гибкими, эффективными и экономичными, в данном случае это высокоточное изготовление зеркал. Предоставлено Fraunhofer IOF.

---

Работая под эгидой флагманского проекта Фраунгофера SWAP, целью которого является сделать эти производственные процессы на фабрике будущего более гибкими и индивидуальными, одновременно обеспечивая высочайшее качество и снижение затрат, исследователи из Фраунгоферовского института прикладной оптики и точного машиностроения IOF (Fraunhofer IOF) и еще девять институтов Фраунгофера разработали производственную архитектуру под названием SWAP-IT. Архитектура работает с искусственным интеллектом (ИИ) и может использоваться в самых разных областях применения, включая производство высокоточных компонентов.

Проект SWAP основан на концепции разнородных групп роботов, оптимизированных для рабочих нагрузок, и производственных архитектур. Основная идея решения SWAP-IT заключается в создании масштабируемой кибер-физической производственной системы, которая очень компактна и может гибко применяться к широкому спектру производственных процессов. SWAP-IT опирается на производство, оптимизированное под рабочую нагрузку, что позволяет отделить масштабирование количества заготовок, размера и точности от индивидуальной производительности обрабатывающих станков. Это включает в себя объединение различных операционных ресурсов и процессов аддитивной и субтрактивной обработки, функционализацию и характеристику, а также процессы измерения и обработки, анализ их рабочего процесса непосредственно на месте и в результате связывание нескольких взаимодействующих роботизированных станций.

Рабочее пространство новой машинной среды разделено на подсегменты, что позволяет использовать компактные, точные и экономичные обрабатывающие станции. В результате индивидуально адаптируемые компоненты производятся как для средних, так и для больших партий с неизменно высоким оптическим качеством поверхности. Для изготовления зеркальной оптики такая эффективность позволяет сократить время изготовления одного зеркала на 30 % при одновременном улучшении качественных характеристик зеркальной поверхности до двух раз. Высокоточное параллельное производственное решение открывает возможности для размеров отдельных компонентов и точности поверхности в диапазоне от микрометра до нанометра при поддержке новейших методов искусственного интеллекта.

Модульная структура производственной архитектуры SWAP-IT разрушает статические структуры и схематические процессы классических производственных объектов и делает рабочие этапы более гибкими. В то же время единый и семантически упрощенный язык описания машин, процессов и продуктов позволяет интегрировать операционные ресурсы, такие как машины, роботы или автономные транспортные системы.

Институты-партнеры работают над четырьмя отраслевыми вариантами использования в контексте производства и автоматизации, чтобы применить это архитектурное решение и продемонстрировать добавленную стоимость. SWAP и его производственная архитектура будут представлены на выставке Hannover Messe с 17 по 21 апреля.

Серебрение | стекольный процесс | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.