Доброго времени суток. И полгода не прошло с момента написания моей первой статьи про лампы. По условиям конкурса, я должен потратить грант на написание ещё одной классной статьи, и это... не та статья. К сожалению, свободного времени у меня совсем немного и, хотя я и продолжаю работать над самодельными радиолампами, у меня пока нет результатов достойных публикации. Но, поскольку приближаются новогодние праздники, я решил написать небольшую статейку о моей попытке изготовить новогоднюю игрушку.
В детстве я с нетерпением ждал Нового года, для меня это был воистину волшебный праздник. У нас была старая советская искусственная ёлка с множеством стеклянных игрушек. Они были самые разнообразные, как простые шарики, так и всевозможные избушки, шишки, фрукты, фигурки сказочных персонажей. Я помню с какой осторожностью я каждый раз доставал их из ящика, наполненного ватой, чтобы не дай бог не повредить эти блестящие драгоценности. Стекло воспринималось мной как само собой разумеющееся, другого материала и быть не могло! И я был очень разочарован, когда однажды, будучи ещё в начальной школе, я со своим лучшим другом купил на рынке новогодний шарик и он, вдруг оказался пластиковым. Это было совсем не то. И я до сего дня именно так и считаю, поэтому стараюсь искать именно стеклянные игрушки.
С тех пор как я начал работать со стеклом, у меня появилась мысль попробовать сделать ёлочную игрушку самому. В сети я нашёл старую книгу «Ёлочная игрушка» за авторством Лапковского, Овешковой и Данилевского, в которой подробно расписан процесс производства игрушек при помощи невероятно примитивного оборудования (книга издана в тяжёлом 1944 году). Однако, не смотря на очень простой процесс, у меня отсутствуют несколько необходимых элементов – само стекло (используются свинцовые, легкоплавкие стёкла) и печь для его отжига. Возможно, само стекло, я мог бы достать, а вот с печью проблемы серьёзнее, т.к., если покупать, то дорого, печь занимает значительное место, кушает электричество и вообще не самая желанная вещь на съёмной квартире. Вы можете спросить, а на сколько уместны горелки и кислородный концентратор? Ну да, они тоже не очень, но каждая новая вещь — это испытание терпения жены, а оно не бесконечно. Поэтому печь в ближайшем будущем не предвидится.
В общих чертах, принцип изготовления игрушки можно увидеть на следующей картинке:
Сначала, из трубки-дрота вытягивается пулька (заготовка для шарика), один конец пульки запаивают, а потом разогревают пульку и раздувают её, равномерно вращая. И, этот способ не сработает с боросиликатным стеклом (единственным, которое у меня есть), так как оно слишком тугоплавкое, течёт очень неохотно и греть его надо очень сильно, желательно с кислородом. Поэтому такой легкой работы с ним не получится. В результате, я решил попробовать изготовить шарик на токарном станке по "ламповой" технологии. К тому моменту у меня уже был небольшой опыт дутья стеклянных трубок на станке, в частности самый первый опыт изготовления газоразрядной лампы и так же эксперименты по изготовлению песочных часов и колб Эрленмейера как заготовок для электронно-лучевых трубок. В целом, это несложно, просто надо учитывать, что если предполагается большой шарик, то помимо трубки, в которую дуешь, необходима вторая опора, с другой стороны, так как в противном случае в какой-то момент шарик потеряет устойчивость и намотается на трубку. Опорой в моём случае тоже служила трубка, только запаянная, т.е. с внутренним объёмом шарика не сообщающаяся.
Было бы хорошо, если бы у меня была какая-нибудь пластина, которая бы задавала профиль раздуваемого шара, например, как делал Simplifier для своих радиоламп:
Но тратить на это ценный графит мне не хотелось, поэтому делалось всё на глаз. Результат, разумеется, получился довольно корявый, в частности из-за этого. И вообще, я убеждён, что @BabayMazay сделал бы лучше, ну да ладно, опыт дело наживное. Делать всё из цельного куска трубки (а мне как раз прислали пробирки 30 мм диаметром) тоже не было желания, поэтому от пробирки была отрезана донная часть длиной примерно 65 мм, а из 12 мм трубки была изготовлена «воронка», которая должна закрыть заготовку шарика с другой стороны.
Для резки достаточно тонкостенной пробирки я использовал самодельный резак с алмазными дисками и подводом воды. Не могу назвать это законченным изделием, т.к. он не всегда удобен, но начало положено. Состоит резак из мотора от какого-то принтера с наращённым валом, который, как это не удивительно, у меня получилось выставить в ноль (мой индикатор вообще не показывал биения) и закрепить локтайтом. Подвод воды осуществляется маленьким центробежным насосиком, купленным когда-то у китайцев. Трубка, которую надо разрезать, вращается при помощи небольшого моторчика с редуктором. В целом, получается разрезать достаточно тонкостенное стекло без трещин. Мой китайский дремель режет хуже, так как биение диска выходит больше и дури в нём больше, в результате, он сильно молотит диском по тонкому стеклу, что часто приводит к трещинам.
После того как обе части будущего шара готовы, их можно спаять вместе:
Затем, шар можно начать раздувать. Для этого я использую специальную муфту, состоящую из двух трубок, двух подшипников и манжеты, для герметизации. Задача этой муфты – соединить вращающуюся заготовку с неподвижной трубкой, в которую необходимо дуть для придания шарику формы.
Потом нужно, собственно, сделать сам шарик. После придания ему формы, шарик внутри надо посеребрить. Серебрить я, конечно, не буду, ведь у меня нет нужных для этого растворов. Зато у меня есть немного галлия, который хорошо смачивает стекло. Стоимость галлия и серебра, кстати, примерно одинаковая, так что это не то, чтобы дешевле, но для меня, несколько проще. Такими же свойствами должен обладать ещё и индий, но он плавится при 156 градусах Цельсия, что не очень приятно, так как можно обжечься. Индия у меня, правда, чистого нет, есть припой на его основе, но я не пробовал его использовать пока.
Итак, в шарик заливается жидкий галлий и встряхивается до тех пор, пока он не покроет целиком внутреннюю поверхность. После этого можно вытряхнуть остатки галлия обратно для его повторного использования где-нибудь ещё, самого галлия расходуется немного. Должен сказать, что данные о токсичности галлия противоречивы, в целом, на сколько мне удалось установить, в чистом виде галлий практически безвреден. Токсичными являются его соединения, которые при подобной работе с ним образовываться не должны. При комнатной температуре галлий не испаряется подобно ртути, т.е. не опасен для органов дыхания. Так же, находясь внутри шарика он не контактирует с людьми, так что я считаю такое его применение вполне безопасным. Однако, если вы соберётесь проделывать аналогичные эксперименты, то делать вы это будете исключительно на свой страх и риск, так как я не являюсь специалистом в области химии. Я предупредил. В любом случае, после работы с галлием помыть руки не помешает.
Когда игрушка готова, для неё надо сделать «крышечку» с петелькой, чтобы её можно было повесить на ёлку. Саму «крышечку» я напечатал на 3D принтере и покрасил золотой краской из баллончика. Петельку сделал из железной проволоки, в неё вставил кусок пружины, который не даёт шарику отсоединиться от «крышечки».
Весь описанный процесс можно наблюдать на видео ниже:
Получившийся шарик весьма порадовал и меня и жену, после чего обрёл своё законное место на ёлке.
Большое спасибо, что уделили время! С наступающими праздниками!
Комментарии (49)
sinc
29.12.2023 19:49Реально ли сделать стеклянный тор?
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49+2Реально. Но я не умею. Зергорий, знаю, умеет.
sinc
29.12.2023 19:49Спасибо! Просто интересно насколько могут быть тонкими стенки и насколько равномерна их толщина.
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49+1Я думаю, это очень сильно зависит от материала, оборудования, опыта стеклодува а так же, что вы с этим потом будете делать. Я, честно говоря, не знаю какая может быть минимальная толщина стенки, например, для электровакуумного прибора, чтобы не было имплозии при откачке. Если посмотреть на настоящие ёлочные игрушки, то там толщина у больших шариков может колебаться от 1,2 мм до 0,3 мм. Специально замерил сейчас разбитый польский шарик, я всё ещё лелею мечту его как-то восстановить. Так же я померил свой стеклобой (неудавшиеся колбы, которые я потом увечил в тренировках), там минимальная тольщина стенки около 0,4 мм. Наверное и тоньше можно, я не спец. Кстати, о толщине стекла в игрушках, у меня на ёлке сейчас висит шарик зелёного цвета (его должно быть видно на последнем видео, где фото ёлки, он внизу), он времён Наполеона III, и по ощущениям, толщина его стенки должна быть 2,5-3 мм, очень уж тяжёлый.
IvanLokh
29.12.2023 19:49Молодым технологам в лабах, специализирующимся на A₃B₅, всегда говорят: не бойся мышьяка — опасайся галлия.
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49А можно поподробнее, почему?
IvanLokh
29.12.2023 19:49Не знаю. Возможно это «городская легенда» в отрасли.
isden
29.12.2023 19:49+2Похоже на байки. Насколько помню, он считается условно-токсичным.
Нет токсикологических данных для металлического галлия; однако он оказывает разъедающее действие на кожу и слизистые оболочки. Соединения нитрата галлия (III) Ga (NO3)3 и оксид галлия (III) Ga2O3 обладают оральным LD50 Значения в граммах: 4,360 г / кг для нитрата и 10 г / кг для оксида. Поэтому галлий считается малотоксичным и, насколько известно, не играет роли в организме человека в качестве микроэлемента.
Caraul
29.12.2023 19:49Можно съездить в Клин на фабрику елочных игрушек и там на экскурсии процесс создания показывают вживую. Если правильно помню - именно стеклянных шаров.
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49Я во Франции сейчас обитаю по работе, мне бы родителей домой навестить съездить, не то что в Клин.. А вообще, мне кажется я на Ютубе находил видео оттуда.
Didimus
29.12.2023 19:49Не успел написать. Я был на экскурсии, там пару минут можно наблюдать из-за стекла. Не очень показательно. Возможно, есть мастер-классы
Kopcheniy
29.12.2023 19:49Саму «крышечку» я напечатал на 3D принтере.
Довольно расточительно.) В советских игрушках просто из листового металла делали. Т е можно было попробовать и из какой-нибудь крышки от консервы.
Но и так симпатично.
isden
29.12.2023 19:49Можно было просто согнуть петлю из стальной проволоки и надеть на неё шайбу.
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49Не совсем так. Обычная непружинная стальная проволока, по крайней мере, та, что у меня есть, при засовывании внутрь шарика форму не держит и выгибается обратно. Как результат - она не держит вес шарика, он сползает вниз и такая система не работает. Я просто уже попробовал и то, что я в итоге сделал был вынужденной мерой. Можно, конечно, сделать совсем по-хорошему - взять пружину, отпустить, свить нужную петельку с усами, потом закалить и нормализовать. Но лень.
isden
29.12.2023 19:49Когда-то давно мы делали именно так - брали слегка пружинящую проволоку, выгибали в форме рыбы и на "хвост" надевали шайбу. Да, зависит от проволоки.
arheops
29.12.2023 19:49Согните концы проволки S/W образно так, чтоб при нагрузке они сжималися в кольцо О. Проволка даже непружинная так не любит делать, будет держать. Л образная форма, конечно, не держит.
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49Это мой второй шарик, первый был сделан в авральном порядке для уезжающего коллеги, как сувенир. Даже фото сделать не успел. Так вот, там я попытался сделать крышечку из алюминия. Не самый удачный выбор, конечно, учитывая, что галлий разрушает алюминий, но во-первых он не особо контактирует с крышечкой (там дай бог краями тонкого слоя на стекле и то вряд ли), а во-вторых, алюминий сильно пластичнее жести (некоторый опыт ротационной вытяжки у меня есть). Но даже с пластичным алюминием так просто, нахрапом, взять и сделать аккуратно у меня не вышло, он рвался и результат вышел так-себе. Вот я и подумал, напечатаю лучше пока.
Kopcheniy
29.12.2023 19:49Я имел в виду вырезать ножницами по металлу что-то вроде цветочка с лепестками. ПО центру сделать отверстие для проволочки, а лепестками обжать или просто покрыть стекло с боков.
arheops
29.12.2023 19:49В советских игрушках держит не эта финтифлюшка,а проволка. а эта штучка держит проволочку-пружинку от разжимания.
Kopcheniy
29.12.2023 19:49+1Крышка с лепестками скорее делает законченный и хорошо оформленный верх. Закрывает отверстие в стекле. А жёсткая проволока прекрасно держится сама, т к её усы загнуты в стороны. Проверено.)
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49Да, можно, но без формы для штампа оно будет делать грани на крышечке, а мне это тоже не особенно нравится. Делать же форму для единичного изделия не хочется.
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49Хотя, я тут подумал немного, вы правы, если делать действительно много лепестков, то должно получиться хорошо. Примерно как я делал для анода ЭЛТ, кстати, если делать по такому принципу, то можно существенно упростить крепление петельки к шарику, так как он будет держаться не за счёт усов проволоки, а за счёт обжатия крышечкой.
Анод ЭЛТ
Анод, пока без отверстия в центре Kopcheniy
29.12.2023 19:49Будет держаться за счёт обжатия только если форма перевёрнутый конус, а не цилиндрическая.
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49А она на аноде такая и была. Нужно просто сделать небольшое расширение, длиной буквально 3 мм и диаметром 1,5 - 2 мм больше основной трубки.
isden
29.12.2023 19:49Кстати, сейчас вот подумалось - а можно же просто запаять горловину наглухо, а хвост завернуть петлей. Подвешивать на толстой нитке или чем-то таком.
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49+1У некоторых игрушек, купленных мною тут, во Франции, именно так и сделано. Хотя они при этом не запаяны (ну или не все запаяны).
Образцы игрушек
У птички в попе дырка таки есть, пардон) 
Didimus
29.12.2023 19:49Крышку от пива, для большого шарика. Ну и шарик в виде бутылки, тут уже и выдувать не понадобится
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49Ну, с настоящей бутылкой - это перебор)) Мини бутылку сделать можно легко. Выдувать придётся, если хочется идеально попасть в форму. Ещё будет нужна формозадающая пластина графита. На счёт пробки - наверное можно было бы и её сделать, напоминает то, как я делал анод для ЭЛТ, хотя и не так.
Анод для ЭЛТ
Анод, пока без отверстия в центре
Astroscope
29.12.2023 19:49Реквестую™ теплые ламповые триоды, в идеале с водяным охлаждением анодов. @dio_eracleaчто думаете? :)
dio_eraclea Автор
29.12.2023 19:49+1Ой, жирно! Мне бы обычные пока сделать. Я уже готовлю потихоньку опытную партию, чтобы потестить некоторые технические решения. Хотел сделать на этих праздниках, но мне тут немного подгадили и первого числа придётся уехать по делам в другой город практически до выхода обратно на работу. Поэтому процесс затянется.
nochkin
Для такого контента надо ставить линк на первую статью. Можно, конечно, найти через профайл, но больше людей посмотрит когда есть удобный линк. Например, я первую статью пропустил. А зря.
Коварный вопрос: полноценные цифро-буквенные ГРИ в планах? Уж очень привлекательные фотки в первой статье как раз на эту тему. Пусть маленький, но на них даже спрос есть.
dio_eraclea Автор
Согласен, упущение. Вставил ссылку в начало статьи.
Есть в планах! Для этого закуплен аргон и потихоньку делаются необходимые части для вакуумной установки. Там ведь всё несколько сложнее, чем просто откачать воздух. Но когда будет результат - сказать не могу. Сначала я буду добиваться полностью рабочих триодов и ЭЛТ. ЭЛТ делать уже пробовал, но очень примитивную, с двумя электродами, теперь хочу сделать нормальную.
nochkin
Пытаюсь в голове провернуть разные сценарии как я бы оправдал покупку аргона перед своей женой... Даже идей нет.
В любом случае успехов в процессе и спасибо за статьи. Иногда даже процесс написания статей и общение в комментариях может привести к новым идеям и свежим взглядам на старое.
dio_eraclea Автор
Спасибо! Аргон - то фигня, сейчас продаются довольно дешёвые литровые одноразовые баллоны для сварки. Регулятор к нему дороже вышел. Жена, в основном, на габаритные вещи сердится. У неё больше "визуальное" восприятие)
strvv
о, особенно перед новым годом, уже 19 лет грозится моё железо выкинуть на помойку. как-то даже бывали инциденты...
randomsimplenumber
Вы не рыбак похоже ;)
nochkin
Не рыбак, это да. Но удочки и оснастку оправдать бы смог. Но вот аргон... Карл, это же аргон!
A1f
Добавлять при накачке колес автомобиля. Он лучше азота. Ну а остатки использовать для…(тут идет честный рассказ). Не пропадать же добру.
Если что, то это была шутка.
Didimus
Ещё им можно моль вывести в шкафу
Astroscope
Аргон совершенно естественно необходим для MIG/TIG сварки - разве у вас нет сварочного аппарата? Или, быть может, у вас только простейший MMA инвертор? Ну так вам, получается, и аргон нужен, и новый сварочный аппарат.
nochkin
Уверен, что есть много применений у многих странных вещей. У меня нет сварочного аппарата, так как не вижу в этом нужды. Он же не всем подряд нужен.
Astroscope
Всем подряд - конечно нет. Но вот лично вам - вам же он может вдруг для чего-то стать если не необходимым, то как минимум крайне желательным? ;)
nochkin
Если в этом плане, то мне надо ещё оправдать эту покупку перед самим собой, а это задача ещё сложнее. Хотя, идея интересная...