Введение

Техника формирования стекла

Выдувание стекла — это техника формования стекла, включающая раздувание расплавленного стекла в пузырь (или заготовку) с помощью выдувной трубки. Человека, занимающегося выдуванием стекла, называют стеклодувом, стеклоделом или гаффером. Ламповый мастер (часто также называемый стеклодувом или стеклоработником) обрабатывает стекло с использованием горелки в меньшем масштабе, например, при производстве точной лабораторной посуды из боросиликатного стекла. Выдувание стекла включено в список нематериального культурного наследия ЮНЕСКО как сирийское культурное наследие.

Принципы

Как новая технология формования стекла, возникшая в середине I века до н.э., стеклодувство использовало ранее неизвестное стеклоделам свойство стекла – инфляцию, то есть расширение расплавленной массы стекла путем подачи в неё небольшого количества воздуха. Это обусловлено жидкостной структурой стекла, в которой атомы удерживаются вместе сильными химическими связями в неупорядоченной и случайной сети, благодаря чему расплавленное стекло достаточно вязкое для выдувания и постепенно затвердевает при охлаждении. Для повышения жесткости расплавленного стекла, что, в свою очередь, облегчает процесс выдувания, в состав стекла были внесены незначительные изменения. Основываясь на изучении древних стеклянных находок из Сепфориса (Израиль), Фишер и МакКрей предположили, что концентрация натрона, выполняющего роль флюса в стекле, в выдувных изделиях немного ниже, чем в изделиях, изготовленных методом литья. Снижение концентрации натрона позволяло стеклу быть более жестким при выдувании. В процессе выдувания более тонкие слои стекла охлаждаются быстрее, чем толстые, и становятся более вязкими. Это обеспечивает производство выдувного стекла с равномерной толщиной, предотвращая прорыв истонченных участков. В течение нескольких десятилетий после изобретения был разработан широкий спектр техник стеклодувства. Два основных метода – свободное выдувание и выдувание в форму.

Свободное дуновение

Этот метод занимал выдающееся место в стеклоформовании с момента его введения в середине I века до н.э. до конца XIX века и до сих пор широко используется как техника стеклоформования, особенно в художественных целях. Процесс свободного выдувания включает в себя выдувание коротких порций воздуха в расплавленную порцию стекла, называемую "заготовкой", которая наматывается на один конец выдувной трубки. Это приводит к образованию эластичной оболочки внутри стеклянной заготовки, соответствующей внешней оболочке, образованной удалением тепла из печи. Затем стеклодув может быстро надуть расплавленное стекло до цельной заготовки и придать ей желаемую форму. Исследователи из Музея искусств Толедо попытались реконструировать древнюю технику свободного выдувания, используя глиняные выдувные трубки. Результат показал, что короткие глиняные трубки длиной около 100 мм облегчают свободное выдувание, поскольку ими легко управлять и манипулировать, и их можно использовать несколько раз. Квалифицированные мастера способны формировать практически любые сосудистые формы, вращая трубку, раскачивая ее и контролируя температуру изделия во время выдувания. Они могут создавать широкий спектр стеклянных изделий, от питьевых стаканов до оконного стекла. Выдающимся примером техники свободного выдувания является Портлендская ваза, являющая собой камею, изготовленную в римский период. Эксперимент был проведен Гуденратом и Уайтхаусом с целью воссоздания Портлендской вазы. Полный объем синего стекла, необходимый для корпуса вазы, был собран на конце выдувной трубки, а затем погружен в горшок с горячим белым стеклом. Надувание происходило, когда стеклодув выдувал расплавленное стекло в сферу, которая затем растягивалась или удлинялась в вазу со слоем белого стекла, покрывающим синий корпус.

Струйные

Вздувание в форму было альтернативным методом выдувания стекла, возникшим после изобретения свободного выдувания в первой четверти II века нашей эры. Шарик расплавленного стекла помещают на конец выдувной трубки, а затем раздувают в вырезанную из дерева или металла форму. Таким образом, форма и текстура стеклянного изделия определялись не мастерством стеклодува, а рисунком на внутренней поверхности формы. Более сложные модели поверхности, текстуры и дизайн достигались за счет использования многоэлементных форм, состоящих из соединяющихся между собой сегментов. Римская чаша с листьями, экспонирующаяся сейчас в Музее Дж. Пола Гетти, была выдута в трехчастную форму, украшенную рельефным фризом из листьев четырех вертикальных растений. Между тем, Тейлор и Хилл попытались воссоздать сосуды, выдутые в форму, используя трехчастные формы из различных материалов. Результаты показали, что металлические формы, особенно бронзовые, более эффективно создают высокий рельеф на стекле, чем гипсовые или деревянные. Развитие технологии выдувания в форму позволило быстро производить стеклянные изделия в больших количествах, что стимулировало массовое производство и широкое распространение стеклянных изделий.

Современное стеклодувление

Превращение сырья в стекло происходит примерно при ; стекло излучает достаточно тепла, чтобы казаться почти белым от жара. Затем стекло оставляют "отстаиваться" (что позволяет пузырькам выйти на поверхность), а затем рабочая температура в печи снижается до примерно . На этом этапе стекло выглядит ярко-оранжевым. Хотя большинство работ по выдуванию стекла выполняется между , "содо-известковое" стекло остается несколько пластичным и поддающимся обработке при температуре всего лишь . Отжиг обычно производится между . Для выдувания стекла используются три печи. Первая, содержащая тигель с расплавленным стеклом, просто называется "печью". Вторая называется "прогревателем" и используется для повторного нагрева изделия между этапами работы над ним. Третья печь называется "лехр" или "отжиговая печь", и используется для медленного охлаждения стекла в течение нескольких часов или дней, в зависимости от размера изделия. Это предотвращает растрескивание или разрушение стекла из-за термического напряжения. Исторически все три печи располагались в одной конструкции с набором последовательно охлаждающихся камер для каждой из трех целей.

Инструменты

Основными инструментами стеклодува являются выдувная трубка (или просто трубка), пуансон (или пуансонный стержень, понтиль или оправка), рабочая скамья, марвер, деревянные формы, клещи, лопатки, пинцет, газетные прокладки и разнообразные ножницы.

Духовик

Конец трубки сначала предварительно нагревается, а затем погружается в расплавленное стекло в печи. Расплавленное стекло "собирается" на конце трубки примерно так же, как вязкий мёд набирают на мёдоварке. Затем это стекло прокатывается по марверу – традиционно это была плоская плита из мрамора, но сегодня чаще используется довольно толстый плоский лист стали. Этот процесс, называемый "марверированием", формирует охлаждающуюся корку на внешней стороне расплавленной стеклянной заготовки и придаёт ей форму. Затем в трубку вдувают воздух, создавая пузырь. После этого стеклодув может добавить больше стекла поверх пузыря, чтобы получить более крупную заготовку. Когда заготовка раздута почти до окончательного размера, формируется её дно. Затем расплавленное стекло прикрепляется к стержню из нержавеющей стали или железа, называемому "пунти", для придания формы и переноса полой заготовки с трубки, чтобы создать отверстие и окончательно сформировать верхнюю часть.

Банка

Верстак — рабочее место стеклодува; он включает в себя место для сидения стеклодува, для ручных инструментов и две направляющие, по которым скользит трубка или пуансон во время работы над изделием.

Блоки

Блоки – это инструменты, напоминающие ковши, изготовленные из фруктовой древесины, вымоченной в воде, и используются схожим с марвером способом для придания формы и охлаждения заготовки на начальных этапах работы. Аналогично, для придания формы заготовке можно использовать прокладки из газеты, вымоченной в воде (примерно квадратной формы и толстые), которые держат в руках без перчаток.

Джеки

Крылья – это инструменты, похожие на большие пинцеты с двумя лезвиями, которые используются для придания формы изделию на более поздних этапах его создания. Падлы – это плоские пластины из дерева или графита, используемые для создания плоских поверхностей, например, дна. Пинцеты используются для проработки деталей или для вытягивания стекла. Существует два основных типа ножниц: прямые и ромбовидные. Прямые ножницы – это, по сути, большие ножницы, используемые для выполнения прямых разрезов. Ромбовидные ножницы имеют лезвия, образующие ромбовидную форму при частичном открытии. Они используются для отрезания больших кусков стекла.

Оформление

Существует множество способов нанесения узоров и цвета на выдувное стекло, включая прокатывание расплавленного стекла в порошкообразном красителе или крупных осколках цветного стекла, называемых "фритами". Сложные узоры с высокой детализацией можно создавать с помощью тростей (стержней из цветного стекла) и муррин (стержней, разрезанных поперек для раскрытия узоров). Эти элементы цвета можно расположить в узор на плоской поверхности, а затем "поднять", прокатывая пузырь расплавленного стекла над ними. Один из самых сложных и трудоемких приемов работы с тростями – "ретичелло", который включает создание двух пузырей из тростей, каждый из которых скручен в противоположном направлении, а затем их объединение и выдувание в окончательную форму. Ламповые мастера, как правило, но не всегда, работают в гораздо меньшем масштабе, исторически используя спиртовые лампы и дыхание или воздух, подаваемый мехами, для создания горячего пламени на рабочем столе, чтобы обрабатывать предварительно сформированные стеклянные стержни и трубки. Эти исходные материалы принимали форму лабораторной посуды, бусин и прочных научных "образцов" – миниатюрных стеклянных скульптур. Это ремесло, возведенное в ранг искусства в конце 1960-х годов Хансом Годо Фрабелем (за которым последовали художники-ламповые мастера, такие как Милон Таунсенд и Роберт Микельсон), практикуется и сегодня. Современный ламповый мастер использует пламя из кислорода и пропана или природного газа. Современная горелка позволяет обрабатывать как мягкое стекло, используемое стеклодувом, работающим с печью, так и боросиликатное стекло (с низким коэффициентом теплового расширения), используемое научным стеклодувом. Последний может также использовать многопламенные горелки и специальные токарные станки для придания формы стеклу или плавленому кварцу, используемому в специальных проектах.

Самые ранние свидетельства

Стеклянное дутье было изобретено сирийскими мастерами из Сидона и Вавилона между 27 годом до н.э. и 14 годом н.э. Древние римляне переняли эту технику, заключающуюся во вдувании воздуха в расплавленное стекло с помощью трубки, формируя из него пузырь. Таким образом, выдувание в трубку представляет собой не только первые эксперименты стеклоделов с выдуванием стекла, но и революционный шаг, который изменил представление о стекле и привел к глубокому его пониманию. Эти изобретения быстро вытеснили все другие традиционные методы обработки стекла, такие как литье и формирование на сердцевине. Свидетельства использования стеклодутия появляются еще раньше на Индийском субконтиненте в виде бусин индо-тихоокеанского происхождения, для изготовления которых стеклодувная техника использовалась для создания полостей перед применением метода вытягивания трубой, датируемого периодом более 2500 лет назад. Бусины изготавливались путем прикрепления собранной расплавленной стеклянной массы к концу трубки, после чего в эту массу вдувался пузырь.

Римская империя

Изобретение стеклодувного производства совпало с установлением Римской империи в I веке до н.э., что способствовало распространению и доминированию этой новой технологии. Стеклодувное производство пользовалось значительной поддержкой римского правительства (хотя римским гражданам было запрещено заниматься торговлей, особенно в период правления Августа), и стекло выдувалось во многих областях Римской империи. На восточных границах империи первые крупные стекольные мастерские были основаны финикийцами в родине стеклодувного производства – на территории современного Ливана и Израиля, а также в соседней провинции Кипр. В конечном итоге технология стеклодувного производства достигла Египта и была описана во фрагментарном стихотворении, напечатанном на папирусе, датированном III веком н.э. Римская гегемония в Средиземноморье привела к замене стеклодувного производства более ранними эллинистическими техниками литья, изготовления методом сердцевины и мозаичного сплавления. Производилось большое разнообразие изделий из выдувного стекла, от унгвентарий (сосудов для туалетных принадлежностей и парфюмерии) до камео, от посуды до оконного стекла. Оттуда ремесленники, бежавшие от запрета на путешествия, распространили свое мастерство по остальной Европе, основывая стеклодувные мастерские к северу от Альп (на территории современной Швейцарии), а затем и в северной Европе, в современной Франции и Бельгии. Один из наиболее продуктивных центров стеклодувного производства римского периода был основан в Кельне на реке Рейн в Германии к концу I века до н.э. В этих рейнских мастерских были обнаружены формы для отливки оснований из камня и терракоты, что свидетельствует об освоении и применении стеклоделами техники выдувания в форму. Сохранившиеся материальные свидетельства, такие как выдувные трубки и формы, указывающие на наличие процесса выдувания, фрагментарны и немногочисленны. Обломки глиняных трубок были извлечены из стеклянной мастерской конца I века н.э. в Авенше (Швейцария). В долинах Рейна и Мааса, а также в Бельгии производились изделия из выдувного стекла, такие как сосуды для питья, имитирующие форму животного рога. Византийские стеклоделы в Иерусалиме между концом VI и серединой VII веков н.э. изготавливали стекло, отлитое в формах и украшенное христианскими и еврейскими символами. Техника стеклодувного производства, в сочетании с цилиндрическим и коронным методами, использовалась для изготовления листового или плоского стекла для оконных рам в конце XVII века.

Последние события

Движение "студийного стекла" началось в 1962 году, когда Харви Литтлтон, профессор керамики, и Доминик Лабино, химик и инженер, провели два мастер-класса в Музее искусств Толедо, в ходе которых они начали экспериментировать с плавлением стекла в небольшой печи и созданием изделий из выдувного стекла. Литтлтон продвигал использование небольших печей в индивидуальных мастерских художников. Этот подход к стеклодувному искусству разросся в мировое движение, породив таких выдающихся и плодовитых художников, как Дейл Чихули, Данте Мариони, Фриц Дризбах и Марвин Липофски, а также множество других современных стеклоделов. Сегодня во всем мире существует множество учреждений, предлагающих ресурсы для обучения стеклоделию и совместного использования оборудования. Работа с крупными или сложными изделиями требует команды из нескольких стеклоделов, выполняющих сложную хореографию точно выверенных движений. Эта практическая необходимость способствовала сотрудничеству между художниками по стеклу как в полупостоянных, так и во временных рабочих группах. Кроме того, последние технологические разработки позволяют использовать стеклянные компоненты в высокотехнологичных областях. Применение машин для придания формы стеклу позволяет производить стеклянные изделия высочайшего качества и точности. В результате стекло широко используется в полупроводниковой, аналитической, биомедицинской, промышленной и медицинской сферах.

В литературе

Писательница Дафна дю Морие происходила из семьи стеклодувов во Франции XVIII века и написала о своих предках в историческом романе 1963 года «Стеклодувы». В центре внимания романа-детектива Донны Леон «Сквозь темное стекло» — расследование преступления на венецианской стекольной фабрике на острове Мурано.