Как правильно выбрать лучший стеклорез для определенных целей?

Занимаясь строительством или выполняя какие-либо работы со стеклом, у домашнего мастера возникают вопросы, какой стеклорез лучше, как его выбрать. У опытных мастеровых обычно имеются не один, а несколько приспособлений для резки стекла, зеркал, плитки и других хрупких материалов. Некоторые «живут» в мастерской уже не одно поколение, переходят по наследству. Инструмент при надлежащем хранении и использовании может служить прадеду и его правнуку. Нужно выбирать по ряду критериев, тогда ему не будет износу.

Работа со стеклом удается не каждому. Есть специалисты, которые тонко чувствуют особенности материала, едва прикасаясь к нему. Другие могут потратить годы на усвоение приемов резки. Бывает и так, что недорогой инструмент оказывается работоспособным в руках начинающего резчика. А профессионал легко справится с любыми простыми и сложными приспособлениями. Каждый новый рез прибавляет опыта любому пользователю.

Особенности строения стекла

Первые аналоги стекла появились более 5000 лет назад. Считается, что Родиной его производства стал Египет. Там стали изготавливать обожжённые кирпичи. В печи при перегреве песка получались наплывы, в составе их присутствовали окислы кремния (SiO2), бария (Ba2O3), кальция (CaO) и ряд других компонентов, придающих разные цветовые оттенки.

Оригинальные стекающие наплывы использовали в качестве украшений. Пользователей привлекали их особые свойства:

• Высокая твердость, вокруг не было предметов, которые могли повредить блестящую поверхность. Металлы того периода не обладали подобной поверхностной прочностью.
• В течение десятилетий внешний вид не изменялся. Обожженная структура материала не окислялась ни в воде, ни на воздухе. Изготовленные из стеклянных материалов изделия украшали золотые и серебряные украшения.
• Форма стекловидного литья была не только сферической. В результате стекания образовывались необычные формы, напоминающие людей, животных, птиц и части тела. Жрецы часто использовали подобные предметы при проведении служений различным божествам.
• Имеющиеся в природе легкоплавкие металлы окрашивали стекловидные предметы в самые необычные цвета и их сочетания. В результате солнечный свет преломлялся в них самым неожиданным образом. Игра преломленных и отраженных лучей не повторялась даже у одинаковых по форме изделий.

Проведение риски на стеклянной поверхности:

Характеризуя материал, отмечают, что свойства сохраняются одинаковыми по всем направлениям. Кристаллическая решетка застыла не окончательно. При нагревании до определенных температур возможна пластическая деформация:

1. Стекло боится резкого охлаждения, тогда поверхностное напряжение (внутри температура может быть значительно выше наружной) приводит к мгновенному разрушению. Скорость распространения трещины внутри может достигать значений 3000…5000 м/с.
2. Закаливание – это довольно сложный процесс, при котором выполняется прогрев только снаружи. Внутренний слой не прогревается. Охлаждение ведется на воздухе. Поверхностный слой создает эффект натягивания на внутреннее пространство. Поэтому каленые стекла выдерживают довольно сильные удары.
3. Конечно, есть и критические значения. Тогда вся поверхность разлетается на мельчайшие частицы. Они еще некоторое время продолжают разрушаться. Можно наблюдать, как разбитое каленое стекло еще 2…3 секунды крошится в пыль.
4. Материал только внешне остается твердым. Проведены исследования стекол, установленных 2…3 столетия назад. Оказалось, что толщина сверху и снизу отличаются друг от друга. Каждый день, месяц, год, столетие происходит стекание части молекул сверху вниз. Интересный факт: в московском Кремле сохранились окна, которые были установлены в период правления Ивана III (конец XV – начало XVI века, прошло 500 лет). Когда измерили толщину остекления, то установили: разница между верхним и нижним значениями достигает до 1,5…1,7 мм (при установке толщина составляла 8 мм).
5. При нанесении риски глубиной всего 0,0002…0,0004 мм образуется критическая зона, по которой возможен излом. Именно такая способность разрушения целостности изделия положена в основу резания стекол с помощью стеклорезов. Внимание! Если излом не произведен в течение нескольких часов после его нанесения, то происходит наплыв стекловидной массы. Последующая попытка сломать стекло по риске может оказаться неудачной. Трещина пройдет в стороне от риски.
6. Исследователи отмечают, что нанесение риски на поверхность материала от стеклореза производит еще один важный эффект: происходит локальное нагревание поверхности. Поэтому между нанесением риски и ломкой нужно стараться выполнить разрушение максимально быстро. Тогда края реза будут наиболее аккуратными.
7. Химическая посуда изготавливается из стекла. Оно инертно ко всем щелочам и большинству кислот. Растворить может только плавиковая кислота, но в реальных условиях присутствие этого вещества (HF) практически не замечают. Прозрачность химической посуды – это важный плюс. Можно наблюдать за прохождением химических реакций сквозь стенки.
8. Для характеристики твердости стеклоподобных материалов используется специальная шкала. Она получила название по имени ее автора Фридриха Мооса (немецкий минералог и геолог, изучал свойства драгоценных камней, исследовал технологии обработки и огранки). Пользуясь шкалой Мооса, подбирают материалы, способные наносить риски на стекле и других материалах, подлежащих обработке.

Предметы разложены по шкале Мооса. В скобках значение твердости.

Как резать стекло?

Будет рассмотрен принцип резания обычного оконного стекла. Оно используется для остекления окон, дверей и других пространств при строительстве или проведении ремонта.

Внимание! Подобное ограничение обусловлено тем, что у стеклодувов используют свои приемы и инструменты. Есть еще несколько отраслей производства, где используют стекла и стекловидные вещества. Там применяют иные технологии разделения их на части.

Обычные оконные стекла, применяемые в строительстве:

Процесс резания заключается в нанесении риски. Чаще всего проводится линия по линейке. В 99,9 % случаев резки движение резца производится по прямой. Чтобы образовался желобок, и выкрошилось некоторое количество стеклянной крошки, необходимо прилагать усилие. Оно направлено на стеклянную поверхность. Тогда происходит внедрение в тело. Если не создавать нормального давления, а воздействовать только касательными усилиями, то риска не создается.

Создание риски на стекле является первым этапом резки:

После нанесения повреждения в виде неглубокой канавки создается критическая зона внутри аморфного материала. Бывает и так, что разница температур между риской и остальным телом настолько высоки, что не нужно прилагать никаких дополнительных усилий для разделения стекла на части. Подобное явление происходит при использовании некоторых видов материалов в режущей грани. Вторым условием является высокая скорость формирования желобка.

Чаще приходится создавать изгибающее усилие. Место нанесения риски укладывается на край стола, а потом прилагается вертикальная нагрузка. Она и производит излом по линии.

Излом стекла по линии реза. Видно, что усилия прилагаются по сторонам от линии. Они и способствуют излому:

Что делает умелый стекольщик во время выполнения работы?

• При проведении риски усилие по всему пути движения стеклореза постоянны – вертикальное давление не изменяется от начала до конца перемещения инструмента. Скорость также остается неизменной. Остановки не допускаются, а линия не прерывается.
• Между выполнением желобка и последующими действиями нужно минимум перемещений и времени. Тогда остывание в канавке не произойдет, сама риска не успеет затянуться стекловидной тканью. У специалиста тратиться на излом не более 2…3 секунд.
• Не допускается проведение второго или третьего движения. Если подобное произошло, то разламывается материал по нескольким линиям, не образуется ровная единая кромка. Иногда может образовываться сетка, будет допущен брак.
• Для выполнения реза используется качественный стеклорез, который устанавливается под определенным оптимальным углом к поверхности стекла и к направлению продольного перемещения.

Сами стеклорезы производятся по разным технологиям. В арсенале умелого мастера-стекольщика присутствуют несколько образцов. Выбор зависит от ряда факторов, которые следует учитывать перед началом работы.

Виды стеклорезов

На практике для создания неглубокой канавки на стекле можно использовать любой материал, который имеет твердость более высокого значения, чем имеет разрезаемый материал. Конструктивно исполнение резца может быть в виде:

1. Заостренной грани – подобные приспособления устанавливают внутрь оправок. Для удобства использования оснащают подходящими рукоятками;
2. Ролика – его помещают на оси. Происходит не только процарапывание. В контакт с поверхностью вступают новые части твердого резца. Возникает эффект продавливания части поверхности внутрь.

Алмазный инструмент

Самый твердый материал на планете чаще всего используется в качестве резца для стекла. Различие в твердости измеряется на порядок, поэтому провести глубокую линию достаточно просто.

Роликовый стеклорез:

В конструкции алмазного стеклореза можно увидеть:

• Помещенный на нижнем торце небольшой алмаз – его фиксирует специальная оправка. Прошло то время, когда устанавливали натуральные камни. В настоящее время научились изготавливать из графита искусственные алмазы. Они ничуть не уступают естественным камням по своим свойствам, но цена в 10…20 раз ниже.
• Молоточек – его используют для простукивания риски с обратной стороны. Подобная технология применяется при большой толщине стекла.
• Торцевой зажим устанавливается с обратной стороны ударной части. С его помощью выполняется выкрашивание кромок. Необходимость в подобных операциях возникает, когда излом произошел не по линии раскроя. Фактически – это способ устранения брака.
• Рукоятка имеет утолщение – оно устроено для удобства хвата. Крупную рукоять проще удерживать, нажимая со значительным усилием на стекло.

Камень может крепиться разными способами. Раньше для фиксации использовали метод, получивший наименование «зачеканивание»:

1. В теле державки просверливалось глухое отверстие.
2. В него вставлялся камень.
3. С помощью чеканов часть металла направлялась в сторону камня. Ударами молоточка мягкое тело охватывало камень снаружи.

Алмаз зачеканен в оправке стеклореза:

С 1974 г. был разработан новый стандарт крепления алмаза в оправке. За основу было взято предложение, разработанное в Швеции в середине прошлого века. Суть его заключалась в фиксации резца с помощью винтового соединения:

• Для камня сверлится одно глухое отверстие.
• Под углом к нему сверлят второе.
• Во втором нарезается резьба.
• Устанавливается резец (алмаз).
• Винтом производится фиксация камня в заданном положении.
• В случае затупления алмаза достаточно развинтить фиксирующий винт и установить новый резец.

Винт крепления расположен сбоку:

У некоторых алмазных стеклорезов камень впаивается в специальный пенал. Сам пенал фиксируется с помощью заклепок:

1. При необходимости ремонта или замены резца высверливают заклепки, а затем вынимают пенал.
2. Нагревая его до температуры 250…270 0С, добиваются расплавления припоя.
3. Резец вынимают и затачивают.
4. Потом собирают инструмент.

Современные изделия выглядят проще. Производители максимально упрощают конструкцию.

Вид современного инструмента:

Конструкция предусматривает возможность защемления стекол разной толщины. Ручка изготавливается из недорого прочного пластика. Крепление камня выполняется винтовым способом.

Камень может иметь:

• Четырехгранную форму – большинство отечественных инструментов выполнялись по подобной технологии. Угол наклона грани составляет 22…24 0. Направление движения указывается стрелкой на оправке. В процессе нанесения риски рукоятку держат с небольшим наклоном в сторону движения.
• Криволинейную кромку – такие алмазные стеклорезы реализуют несколько дистрибьюторов (производители Якутск, КНР, ЮАР). Профессионалы отмечают, что подобный инструмент может резать не только по прямым линиям, можно вырезать кривые второго порядка, круги и эллипсы.

Роликовые стеклорезы

Существует стойкое мнение, что роликовый стеклорез – это инструмент для непрофессионалов. Однако, следует обратить внимание на то, какими резцами пользуются немецкие производители пластиковых окон. Там почти 30…40 % мастеров используют роликовые инструменты.

Лидером по производству алюминиевых окон является Китай. Там почти 85 % стекольщиков отдают предпочтение роликовым резцам. Объясняется подобный подход просто: « В случае затупления ролика его не вынимают, а проворачивают сепаратор на 120 0. Инструмент готов резать дальше и дольше».

Если изнашиваются остальные ролики, их замена занимает не более 10…15 минут:

1. Отворачивается сепаратор.
2. С осей снимают отработавшие ролики.
3. Ставят новые.
4. Собирают сепаратор. Инструмент снова готов к работе.

Мнение о непрофессиональном инструменте сформировалось потом, что качество роликовых стеклорезов было крайне низким. Их изготовили в 1963…1967 гг. несколько десятков миллионов экземпляров. А в последующие 30…35 лет только реализовывали то, что было создано за предыдущий период.

Сами ролики изготавливали из спеченного порошка Т5К6. Он способен провести риску длиной более 80 км. Сепаратор изготавливали из латуни, а оправку производили из силумина (сплав алюминия и кремния). Качество вспомогательных элементов было довольно низким. Рукоять производили из березы или ясеня. Со временем эта древесина разрушалась довольно быстро.

Роликовый стеклорез производства СССР:

Немецкий роликовый стеклорез имеет несколько иную конструкцию. В нем используют 6 роликов. Они установлены на достаточно прочном корпусе из легированной стали. Каждый резец имеет свой номер, поэтому мастеру проще ориентироваться при выполнении работы.

Масляные стеклорезы

Масляные стеклорезы появились примерно тогда, когда возникла идея использовать ролики для резания стекла. Изобретение было зафиксировано во Франции в 1784 г. Автором выступил Поль Порик.

На заседании комиссии по присвоению патентов ему было предложено разрезать довольно грязное стекло. У оппонентов было желание не выдавать желаемый патент автору, так как производство подобного инструмента подрывало налаженное производство. Цена изобретения была настолько мала, что целый завод могу остановиться.

Изобретатель протер направление предстоящего реза сухой тканью. Потом смочил ткань растительным маслом, смешанным с алкоголем. Провел смоченным кусочком ткани в направлении будущего реза. А потом легко раскроил стекло. Комиссия потребовала повторять резы раз за разом. В конце резались уже небольшие кусочки. Их ломали пальцами.

От автора потребовали внести в патент дополнение о необходимости использования специальной смеси масла и алкоголя. Роликовый стеклорез следовало продавать в торговой сети в наборе. Это несколько увеличивало стоимость инструмента, снижая его конкурентоспособность по сравнению с алмазным собратом.

Масляный стеклорез роликового типа и пипетка для наполнения капилляра:

У подобного инструмента устанавливается не 3 или 6 роликов. Обычно устанавливается всего один. Его достаточно для продолжительной работы. При необходимости его несложно заменить:

• раскручивается винт в нижней части головки;
• снимается ось;
• вынимается ролик, а на его место устанавливают новый;
• производится сборка инструмента.

В регламенте обслуживания рекомендуется периодически производить прочистку капилляра. Для этого:

1. Снимается головка с роликом.
2. Раскручивается и снимается верхняя пробка.
3. Сливаются остатки жидкости из капилляра.
4. Капилляр промывается этиловым спиртом.
5. Выполняется сборка стеклореза и его заправка рабочей жидкостью.

В комплекте данного инструмента имеются несколько сменных головок. У них передняя поверхность имеет разные углы заточки. При необходимости резания стекла разной толщины устанавливают соответствующую головку.

Сменные головки для резки стекла разной толщины:

Видео: какими стеклорезами лучше резать стекло?

Какой стеклорез приобрести?

• Если предстоит выполнять работу только в домашних условиях, то можно остановить свой выбор на обычном роликовом стеклорезе, изготовленном еще при СССР. Освоить работу с ним несложно, достаточно взять стекольный бой и потренироваться на нем. Для дома – это самый недорогой выбор.
• Через 20…40 резов домашний мастер усваивает основные принципы удержания рукоятки и движения по стеклу. Остается только освоить движение по линейке. Для этого желательно использовать линейку с присосками. Она будет фиксироваться на стекле достаточно жестко.
• Если трудно найти линейку с подобными опциями, то используют правило. На нижнюю часть приклеивают полоску резины. Она не позволит смещаться при опирании на нее инструменту.
• После приобретения определенного опыта в резке стекла, а также при необходимости выполнять большие объемы работы, можно переходить к более дорогому инструменту. Целесообразно использовать масляные стеклорезы. Практика показывает, что они удобнее в работе. Их даже используют для разрезания зеркала или плитки.
• Можно приобрести и профессиональный алмазный инструмент. Но его желательно использовать в том случае, если намечается коммерческое применение.