Современное производство зеркал

Известен факт, что в XIII веке зеркала изготавливались путем нанесения на стекло тончайшего слоя свинца. Такая технология была сложной и небезопасной, поскольку на одном из этапов использовалась ртуть – ядовитый металл. Несмотря на трудности и высокий риск при производстве, изделия не отличались качеством, отражающая поверхность была мутной. Тем не менее, такой способ практиковался почти до середины XIX века.

Технология производства зеркал

Зеркало состоит из стекла разной степени полировки и нанесенного на него отражающего напыления.

Зеркала, в том виде, какими их знаем мы, стали выпускаться только после индустриальной революции. С того времени технология практически не менялась, и сегодня существуют два основных способа изготовления зеркал:

1. Изделия производятся путем использования раствора серебра, закрепляемого на стекле слоем меди или специальным химическим составом.

2. На ровную основу напыляют алюминий, титан и другие сплавы.

Небьющиеся зеркала получают методом осаждения металлического серебра на оргстекле или целлулоиде.

Каким может быть основание зеркала

Чаще всего зеркала изготавливают из силикатного стекла. У таких изделий есть бесспорные преимущества – устойчивость к царапинам, отличные светоотражающие характеристики. Но есть у них и большой минус – стеклянное зеркало хрупкое, поэтому легко бьется, а еще оно обладает большим весом.

Применение для зеркал закаленного стекла позволяет существенно улучшить прочностные свойства изделий. Для повреждения такой поверхности придется приложить некоторые усилия, но даже когда оно разобьется, осколки рассыпаются на мелкие и округлые частички, поэтому нанести физический вред человеку не могут. 

Хорошей альтернативой тяжелому стеклянному зеркалу является изделие из оргстекла. Такая основа относится к группе пластмасс, поэтому обладают небольшой пластичностью. Зеркала из органического стекла легки, просты в обработке, безопасны, но тоже непрочны. Однако в отличие от изделий из силикатного аналога, эти не разлетаются на осколки, а лишь трескаются или разламываются на две-три части. В качестве основы для отражающего слоя используют и другие полимеры: полистирол, акрил, полиэфир, поликарбонат.

Как делают основу для зеркал

Современная технология изготовления зеркал безопасна, но очень интересна. Отражающие поверхности сегодня создаются методом соединения обработанного стекла и амальгамы. В идеале обе составляющиеся выпускаются на одном производстве. Такая продукция отвечает всем существующим нормативам и требованиям, основными из которых являются высокая степень очистки, отсутствие примесей. Даже невидимые невооруженному глазу микрочастицы негативно скажутся на качестве отражения, поэтому сырье для стекла проходит тщательную многоэтапную очистку и только после этого поступает в плавильные печи. В качестве сырья используют:

Но иногда зеркала по индивидуальным размерам, формам и с определенным рисунком изготавливают небольшие мастерские, не имеющие возможности самостоятельно изготавливать силикатные поверхности. Такие фирмы заказывают стекло в других производственных компаниях.

Обработка стекла 

Производство зеркал включает в себя множество этапов, но первым из них является обработка базовой поверхности. Сначала цельные листы подвергаются раскрою на нужные фрагменты. Данная процедура осуществляется инструментом с неотшлифованными алмазами, имеющими несколько граней. Помимо алмазных используют стеклорезы роликовые, масляные, циркульные.

Разрезанные стекла поступают на фацетировку (получение декоративного скоса/среза под углом), где края заготовок подвергаются обработке и шлифовке. На первом этапе металлическими фризами и карборундовыми камнями делают черновую обработку. Далее осуществляют тонкую фацетировку. 

Фацет бывает узким крутым и широким пологим. Крутым называется скос шириной 3-7 мм с углом 45-50° по отношению к плоскости основы. В дальнейшем на эту полоску можно будет нарезать фигурную грань. Широким фацетом называется кромка шириной 22-26 мм с углом 10-18°. Такую технику фацетирования применяют в основном для больших зеркал.

Заканчивается процесс полировкой заготовок войлоком на станках в присутствии специфических суспензий. Края тоже обрабатываются и шлифуются под определенным углом. Процедура фацетирования трудоемкая, но без этого этапа получить красивое зеркало невозможно.

Подготовка

Прежде чем нанести на стекло амальгаму, его нужно подготовить – очистить, обезжирить спиртовым составом. В промышленных условиях очистка осуществляется на полуавтоматических конвейерных линиях. Для безопасности кромки помещаются между резиновыми валиками. Заготовки движутся вертикально по ленте и обдаются паром. На следующем этапе они натираются щетками в присутствии мелового порошка. Далее следует промывка и принудительная сушка под воздействием горячих воздушных масс. Подготовленную основу для зеркала с обеих сторон обрабатывают растворителем, техническим спиртом или другим эффективным обезжиривателем.

Серебрение

Нанесение слоя амальгамы называется металлизацией. Процесс этот выполняется двумя вариантами. В недалеком прошлом популярностью пользовалась исключительно технология серебрения поверхности в присутствии электрического тока. Суть ее такова: на основу наносится серебрильный раствор толщиной до 0,3 мкм, состоящий из щелочной смеси азотнокислого серебра. Для кристаллизации жидкой массы в нее вводят хлористое олово, а функцию восстановителя выполняет инвертный сахар, полученный путем смешивания обычного сахара с серной кислотой с последующим их кипячением.

В результате активной химической реакции получается смесь альдегидной глюкозы с фруктозой. Под воздействием этих веществ металлическое серебро восстанавливается и осаждается на стекле. Процедура занимает 12-15 минут. Чтобы получить толстый слой, ее повторяют дважды и даже трижды. Соответственного стоимость изделия, изготовленная методом двойного или тройного налива, увеличивается.

Обычно серебро при соединении с кислородом темнеет. Данная же технология позволяет сохранить благородному металлу свои свойства, поэтому зеркала с использованием серебрильного раствора обладают отличным отражающим эффектом.

Алюминирование

Второй метод металлизации стеклянных заготовок при производстве зеркал называется алюминирование. Эта технология сегодня более распространена. Заключается она в термическом выделении алюминия вакуумным методом в специальных установках.

Заготовки помещают в камеру с испарителем (медная рамка) и полосками алюминия. Из испарителя откачивается воздух до значения 13,33 Па. Затем в камеру подается электрическое напряжение, которое обеспечит полный вакуум, удалив остатки воздуха с поверхности стекла. Далее повышают температуру до момента плавления алюминия. Металл испаряется, покрывая заготовку сплошным слоем толщиной не менее 0,12 мкм. Весь процесс занимает около 20 минут.

Алюминирование считается экономичным способом, поэтому в производстве зеркал используется чаще. Однако для изготовления дорогих предметов интерьера, как и прежде, применяют технологию серебрения. Зеркала с серебряной амальгамой обеспечивают лучший отражающий эффект, чем выгодно отличаются от алюминированных аналогов.

Проверка на качество и защита

Посеребренные или алюминированные заготовки после выгрузки проверяют на качество. Если на обработанной металлическим составом поверхности нет задымленности, просветов и других изъянов, ее покрывают защитной медной пленкой той же градации. На этот слой наносят нитролак с алюминиевым порошком, который в свою очередь предупреждает повреждения защитной пленки. Зеркала, предназначенные для помещений с высокой влажностью, защищают слоем эмали с битумным лаком. Готовые изделия упаковываются и отправляются заказчику.