CAM :
Cam, çoğunlukla saydam veya yarısaydam halde kullanılan,
genellikle sert, kırılgan olan ve sıvıların muhafazasına imkân veren inorganik
sıvı malzeme. Antik çağlardan beri gerek inşaat, gerekse süs eşyası olarak
camdan yararlanılmaktadır. Günümüzde halen en basit araç gereçlerden iletişime
ve uzay teknolojilerine kadar çok yaygın bir kullanım alanı vardır.
Cam ani soğutulmuş alkali ve toprak alkali metal oksitleriyle,
diğer bazı metal oksitlerin çözülmesinden oluşan akışkan bir malzeme olup ana
maddesi (SiO2) silisyumdur. Cam amorf yapısını koruyarak katılaşır. Üretim
sırasında hızlı soğuma nedeniyle kristal yapı yerine amorf yapı oluşur. Bu yapı
cama sağlamlık ve saydamlık özelliğini kazandırır.
Cam ilk olarak antik çağlarda üretilmiştir ancak bulunuş tarihi
kesin olarak bilinmemektedir. Mevcut en eski cam eşyalar, Afrika'da bulunmuş
M.S 1500'lü yıllara ait boncuklardır.
Konu başlıkları
1 Camın hali
2 Camı oluşturan ana maddeler
2.1 Eriticiler
2.2 Stabilizatörler (Sabitleştiriciler)
2.3 Yardımcı Bileşenler (İkincil Bileşenler)
3 Biçimlendirme
4 İşleme
4.1 Kesim işlemi
4.2 Temperleme
4.3 Rodajlama
4.4 Lamine
4.5 Renklendirme
4.6 Folyolama
4.7 Asit ve kumlama
4.8 Bombeli Temper
Camın hali
Cam kolye süsü. Cam işlemeciliği İtalya'nın Murano adasında
yaygındır. Burada camdan yüzük ve diğer takılar yapılmaktadır.Cam bir amorf
katıdır.. Bu Haliyle de yer yer davranış olarak sıvı halde bir maddeye benzer.
Sıvı maddelerin genel özelliklerinden olan viskozite, camda da bulunan bir
özeliktir. Diğer bir deyişle cam akışkan bir maddedir ancak akış süresi o kadar
uzundur ki bu akışı bir insan gözlemleyemez, yaşam süresi yetmez. Bu yüzden
bizler camı sıvı bir madde olarak nitelendirebiliriz. Bundan başka camlar,
katılar kadar belirgin erime sıcaklığı olmayan, sıvı davranışı gösteren katı
bir faz olarak da nitelendirilebilir.
Camı oluşturan ana maddeler
Adi camın bileşimine giren üç grup madde vardır. Bunlar cam haline gelebilen
oksitler, eriticiler ve stabilizatörler denilen maddelerdir. Camın bileşimine
giren bu maddeler kum-soda-kireç olarak da adlandırılabilirler. Adi camın
bileşimine giren maddelerin dışında cama önemli özellikler kazandıran ve
üretimde bazı yararlar sağlayan yardımcı bileşenler vardır.
Camlaşma özelliği olan bu maddeler genelde ağ oluşturan bazı
oksitlerdir. Kuvars kumu bunların başında gelir. Ağ oluşturan oksitlerin en
önemlileri ise SiO2, B2O3 ve P2O5 (fosfor) dir.
Eriticiler Ağ oluşturan ve
cam haline gelebilen oksitlerin erimelerini kolaylaştırmak amacıyla cam
bileşimine katılan maddelere eriticiler denir. Bu maddeler camlaşıcıların erime
sıcaklığını düşürerek onların erimelerini kolaylaştırır. Özellikle 1713°C'deki
silisyumun erime derecesi 1550°C'ye düşer. Eriticiler ağ içine girerek onu
değiştirdiği için eriticilere modifikatör de denmektedir.Cam üretiminde
kullanılan en önemli eritici madde , Sodyum Karbonat (Na2CO3)ya da yaygın
kullanılan ismi ile Soda'dır.Soda , birim fiyat olarak ,cam üretiminde
kullanılan en pahalı hammaddelerden birisidir.
Stabilizatörler
(Sabitleştiriciler) Stabilizatörler, camın kimyasal dayanımı, kırılma indisi,
dielektrik özellikleri üzerinde etki yaparlar. Formülüne stabilizatör ilave
edilmemiş bir cam su karşısında stabil özellik göstermez. Bu camlara su camı
denilir. Stabilazatör olarak kullanılan maddelerin başlıcaları CaO, BaO, PbO,
MgO ve ZnO dur.CaO kireç taşının (CaCO3), MgO ise dolomitin (MgCO3) cam
formülüne katılması ile sağlanmış olur. Bu iki maddenin ısıtılması ile
bünyelerindeki CO2 çıkar ve geriye oksitler kalır. CaCO3 = CaO+ CO2 gibi.
Yardımcı Bileşenler
(İkincil Bileşenler) Bu bileşenler genelde adi camın formülüne girmezler, ancak
değişik cam türlerinde değişik etkiler sağlamak üzere kullanılan oksitlerdir.
Örneğin,
Mangan dioksit (MnO2) camın rengini açar,
Arsenik (As2O3) renk verir, saflaştırır,
Sülfür (Na2SO4) redükleyicidir,
Potasyum nitrat (KNO3) camın saydamlığını giderir.
Biçimlendirme
Camdan bir kule
Camdan bir kuğu
Cam avize
Cam bilyelerAna maddelerin hazırlanması ve eritme evrelerinden
sonra sıra dinlendirilmiş cam hamurunun biçimlendirilmesine gelir. Cam malzeme,
sekiz yöntemle biçimlendirilir:
a) Üfleme (Şişirme) Yöntemi
Camcılıkta "pipo" denilen uzun içi boş olan çubuğun
ucuna alınan maden, bir miktar şişirilerek fıska denilen minik bir top şekline
getirilir ve soğuktan çok fazla etkilenip çatlamayacak kadar soğutulur. Daha
sonra yapılacak cam ürününün ağırlık ve boyutları dikkate alınarak fıskanın
ucuna tekrar maden alınır. Alınan maden, kalıp kullanılacaksa kalıptan bir
miktar küçük boyutta şişirilip kalıba sokulur. Kalıp içerisinde üflemeye devam
edildiğinde kalıbın şekil boy ve desenlerine göre cam elde edilir. Kalıp
kullanılmayacaksa sallama, uzatma gibi yöntemlerle cama şekil verilir. Bu
durumda çeşitli araç gereç kullanılarak cam soğuyup sertleşene kadar istenilen
şekillere sokulabilir.
b) Dökme-Silindirleme Yöntemi
c) Çekme Yöntemi
d) Yüzdürme Yöntemi
Günlük hayatın büyük bir kısmında yer eden ev camlarının
üretiminde bu yöntem kullanılmaktadır. Büyük boyutlarda ve her iki yüzeyi düz
olan ev-ofis camları ısıcamların üretiminde kullanılan yüzdürme yöntemi,ergimiş
camın yoğunluğu camın yoğunluğundan daha ağır ve erime derecesi daha düşük olan
sıvı kalayın üstüne kontrollü bir şekilde dökülüp yüzdürülmesiyle şekillendirme
yöntemidir
e) Presleme Yöntemi
Pres tezgahlarında manuel olarak madenci tarafından
"fonga" denilen ucu top şeklindeki uzun bir çubuk ile bırakılan
maden, otomatik ve el preslerine bağlanan küçük boyutlardaki kalıplara
bırakılır. Uygulanan basınçla sıkışan, iç ve dış kalıbın içerisinde soğutularak
cam elde edilir. büyük boyutlarda pres yönteminin kullanılmasında çeşitli
sakıncalar bulunur. Maksimum 2,5 kg'a kadar pres yöntemi ile üretim
yapılabilir.
f) Lif Haline Getirme Yöntemi
g) Köpük Haline Getirme Yöntemi
h) Savurma Yöntemi
Bu yöntemde 500-900 devir arasında moment verilmeye müsait
tezgahlara bağlı kalıplar içerisine farklı tarzlarda bırakılan akıcı biçimdeki
maden, dönüş esnasında santrifüj kuvvetin etkisiyle dışa doğru açılma eğilimi
gösterirler. Taban, bazı bardak çeşitleri, avizeler, meyvelikler ve bu tarzdaki
cam çeşitleri bu yöntemle elde edilirler.
ı) Diğer biçimlendirme yöntemleri
İşleme Biçimlendirme
sonrasında üretilen cam, kullanılacak niteliklere sahip olmayabilir. Aşağıda
belirtilen yöntemler ve uygulanan işlemlerle camı kullanılacak alana uygun hale
getirilmektedir.
Kesim işlemi Üretim
ardından istenilen boyutlara ulaşmayan camlar istenilen ebat veya şekil
düzeltme amacıyla kesim işlemi yapılmaktadır. Elmas kesimi, CNC kesimi, pürmüz
ısıl kesim kesim türlerinden bazılarıdır. Üfleme yöntemiyle üretilen
bardakların uç kısımları düz ve keskin olduklarından dolayı pürmüz ısıl kesimle
düz bir şekle getirilir ve kesici alet kullanılmadığından dudak kısımları
kesici olmamaktadır.
Temperleme Temperleme
işlemi; yatay hat üzerinde camın dış yüzeylerine daha fazla basınç gerilimi,
cam ortasına ise dolaylı bir çekme gerilimi kazandırmak için, ölçüsüne göre
kesilmiş ve kenarları düzeltilmiş camın, ergime noktasına kadar (625-645 °C)
kontrollü ısıtılıp, hızla soğutularak camın yüzeylerine 6000 Pa basınç ön
gerilimi kazandırma aşamalarını içerir. Temperleme işlemi uygulanmmış cam;
işlem görmemiş normal camlara göre kırılmaya ve ısıya karşı yaklaşık 4-5 kat
daha fazla dayanıklı olduğundan ve kırıldığı zaman zar büyüklüğünde çok küçük,
daha az keskin parçalara ayrılarak yaralanma riskini azalttığından dolayı
güvenlik camı özelliğine sahiptir.
Temperleme işlemi yapılmış camlara kumlama, koparma, boyama
haricinde herhangi bir başka işlem; kesim, delik delme, havşa açma, kenar ve
yüzey taşlama işlemleri yapıldığı durumlarda cam patlamaktadır. Bu nedenle
temperleme işlemine girecek camın; ölçülendirme, rodajlama, delme vb. ihtiyaç
olacan işlemlerin temperleme işleminden önce yapılması gereklidir.
Temperleme işlemi uygulanacak camların kenarlarına mutlaka rodaj
veya zımpara işlemi uygulanmalı, camın kenarında veya delik kenarında yer alan
çapaklar havşa işlemi yapılarak temizlenmelidir, yoksa cam temperleme işlemi
sırasında fırında patlar. Temperleme işlemi uygulanacak camda yer alan
deliklerin çapı en az cam kalınlığı kadar olmalıdır. Delik çapının cam
kalınlığından küçük olduğu durumda cam temperleme işlemi sırasında fırında
patlar. Ayrıca cam üzerinde yer alan delikler cam kenarına çok yakın olmamalı
ve belli bir bölgede birbirine yakın konumda yoğunlaşmamalıdır.
Temperli camlar; diğer normal camlara oranla çok daha fazla
güvenlik içerdiklerinden ve daha sağlam olduklarından özellikle motorlu
araçlarda, binaların cephe camlarında, bahçelerin camla kapatılarak kış bahçesi
oluşturmada, balkon kapatmada, işyerlerini camla bölmede, merdiven basamağı
yapımında, asansör camlarında,duş kabinlerinde, bombeli endüstriyel
buzdolaplarında, bazı beyaz eşyalarda, kafeterya, pastane gibi işletmelerde
camlama ve balkon ihtiyaçları için kullanılırlar.
Rodajlama Camın keskin
uçlarına elmas taş ile profil kazandırma işlemidir.
Lamine Kırılmaz cam olarak
bilinsede aslında kırılan fakat dağılmayan camdır.Plaka haline getirilmiş iki
plaka camın iki tarafıda yapışkanlı bir folyo (p.v.b.) ile birleştirilmesi ile
oluşur.Böylece camın mukavemeti arttığı gibi kırılsa dahi dağılmayıp biarada
kaldığı için hırsızlık vb gibi durumlara karşı camın güvenlikli olarak
kullanıldığı yerlerde tercih sebebi. Otomobillerde kaza aninda camin
dağılmasını ve muhtemel yaralanmalari engellemek için de lamine cam tercih
edilir.Kaza anında muhtemel darbede daha az sertlik için ön cam
laminedir.Ayrıca bu camlar tempersiz normal bombeli camlardır,çatlama ve
kırılma durumunda görüş durumunun bozulmamasını sağlar. Her türlü düz ve
bombeli camın projeli olarak lamine edilmesi çok katlı ve istenilen kalınlığın
elde edilmesi otoklav prosesi ve vakumlama ile sağlanabilir.
Renklendirme Şeffaf camlar
camın uygulama alanına göre dekoratif bir görüntü oluşturmayacağı için kullanım
alanına göre renklendirilebilirler. Baskı ve püskürtmeli olarak boyanan camlar
gerektiği durumlarda temperlenir ya da tansiyonsal ısıl işlem uygulanarak boya
ile camın iyice tutunması sağlanır. tansiyonsal ısıl işlemde, giriş sıcaklığı
550 °C’lik fırına gönderilir ve 1.5 saatlik silindirli bant sistemiyle, diğer
taraftan 55 °C olarak çıkar.
Folyolama Asit ve kumlama Asit ve kumlama işlemi, cam
yüzeyinde aşındırma meydana getirerek dekoratif görüntü verme işlemleridir.Bu
görünümün oluşması için cam yüzeyi kâğıt ya da pvc folyo ile kaplanır. Bu
folyolar elle ya da özel kesim makinelerinde kesimi yapılarak yapıştırılabilir.Bu
folyoların üzerindeki deseni ortaya çıkaracak şekilde, kumlama yapılmak istenen
bölgedekilerin cam yüzeyinden kaldırılması ile ve daha sonra da basınçlı boya
tabancalarının nozulları degiştirilerek cam yüzeyine tazyikli hava püskürtmek
suretiyle yapılan işleme kumlama denir.
Asit işleminde ise cam a etki eden tek asit olan HF (hidroflorik
asit) kullanılır. Bunda da yukarıda anlatıldığı gibi açıkta kalan bölgeye asit
dökerek cam yüzeyi ile reaksiyona girmesi ve o bölgede bir aşınma oluşturulması
bir yöntemdir. Diger bir yöntem ise asit kopartma adı verilen işlemdir. Bu
işlemde, önce kumlama yapılarak tüm yüzeyi aşındırılan cam üzerine kaynatılarak
zamk haline getirilmiş ve bu arada içine bir miktar HF(hidroflorik asit) ilave
edilmiş boncuk tutkalının ince bir tabaka halinde sıvanması ve kurumaya
bırakılması ile yapılır. Kurudukça yüzey gerilimi sebebiyle cam üstünde zar
gibi kalkmalar başlar ve kopartma adı verilen işlem meydana gelmiş olur.
Bombeli Temper Bu işlemde
temperleme anında ısıl şok uygulanan cam soğutulmadan, belirli redius (yarıçap)
oranında bükülür. Temper makinesindeki soğutma bükülme anında uygulanmaktadır.
Bir kenarı 230mm'den küçük olan camlar silindirler arasında tutunamayacağından
dolayı temperleme ve bombeleme yapılamaz.