TL;DR: Как скоро окна из прозрачного стекла (могут просвечивать) станут доступными (нередкая роскошь) для «простых» граждан (по крайней мере, 10% населения)?
Отказ от ответственности: я очень мало знаю об истории производства стекла или современных процессах, связанных с ним. Я немного побаловался в поисках ответа и продолжаю это делать, но, возможно, кто-то является экспертом и может дать лучший ответ.
Стекло было известно людям довольно давно, и уже у римлян (а, возможно, и раньше) оно использовалось для изготовления окон. Однако долгое время производившееся стекло имело плохие оптические качества, поэтому, пропуская свет, оно не позволяло видеть сквозь окно. Есть некоторые свидетельства, указывающие на прозрачное стекло в Древнем Риме и Греции, в том числе ссылки на увеличительные стекла, но ничего последовательного. После Средневековья потребовалось некоторое время, чтобы восстановить знания о производстве стекла, и даже к 18 веку стеклянные окна были роскошью даже для высшего общества.
Как и многие другие вещи, то, что было роскошью, теперь стоит меньше, чем такое же количество хлеба или овощей. Вопрос в том, позволяет ли это чисто наше технологическое превосходство? Или есть какие-то методы изготовления стекла, которые позволили бы, если бы знать как , сделать прозрачное стекло относительно легко и дешево? Если это просто вопрос знаний и изобретений, то как далеко мы можем зайти и все еще иметь достаточно хорошие технологии, чтобы производить стекло для масс? Можем ли мы иметь его в раннеиндустриальную эпоху? В средние века? Еще во времена Римской империи?
Стеклянный цилиндр вытягивается рукой машины из круглого стеклянного шарика. Затем стекло отжигают, режут, повторно нагревают и сплющивают, в результате чего получается плоская пластина. Этот способ точно удовлетворит ваши требования.
Вылейте расплавленное стекло на железный стол, раскатайте его и отполируйте. Исторически это делалось вручную и стоило недешево. Механизация может быть достигнута как при прокатке, так и при полировке. Прокатка не применялась широко до промышленной революции, но есть примеры прокатных станов по металлу в Европе с 1590 года. Уильям Гершель построил станок для полировки зеркал где-то в 18 веке, но у Леонардо были эскизы чего-то подобного гораздо раньше. Я не могу найти хороший источник, но я помню, как читал, что миланские оружейники использовали водяные полировальные машины для подготовки своих изделий к продаже в 15 веке. Полностью механизированная обработка, реализованная с использованием технологии ~1600, может соответствовать вашим требованиям.
Прокатному станку нужен источник питания и такая конфигурация зубчатой передачи, которая позволит ему прокатывать два профиля с одинаковой скоростью. Этого можно добиться с помощью водяной мельницы ( доступна в 3 веке до н.э. , в Греции) и ременного привода, прикрепленного к обоим концам прокатного станка ( доступна в 1 веке до н.э. , в Китае). Полировка требует сложной передачи для увеличения скорости вращения. Эта передача, вероятно, была доступна в Риме к 1 году нашей эры, поскольку римляне, очевидно, построили как месильные, так и валяльные машины, используя энергию воды. Объедините эти технологии, и, по оптимистичным прогнозам, стекло станет таким же дешевым, как и с технологиями 1600-х годов… или, может быть, даже дешевле со всем рабским трудом.
Плоское стекло изготавливается путем заливки расплавленного стекла в ванну с расплавленным металлом, обычно оловом. По этой причине его также называют флоат-стеклом .
Плавая на расплавленном металле, стекло приобретает свою плоскостность.
До 16 века оконное стекло или плоское стекло обычно вырезали из больших дисков (или ронделей) из коронного стекла. Листы стекла большего размера изготавливались путем выдувания больших цилиндров, которые разрезались и сплющивались, а затем разрезались на листы. Большинство оконных стекол в начале 19 века изготавливалось цилиндрическим методом. «Цилиндры» были от 6 до 8 футов (от 180 до 240 см) в длину и от 10 до 14 дюймов (от 25 до 36 см) в диаметре, что ограничивало ширину, на которую можно было разрезать оконные стекла, и приводило к тому, что окна были разделены фрамугами на прямоугольные. панели.
Проблема вышеописанного процесса заключается в том, что он имеет низкую производительность, влияющую на конечную цену продукта.
До разработки флоат-стекла большие листы листового стекла изготавливались путем отливки большой лужи стекла на железную поверхность с последующей полировкой обеих сторон, что было дорогостоящим процессом.
Единственный способ имитировать процесс флоатинга и обеспечить массовое производство — это иметь расплавленный металл и возможность контролировать его температуру (вы не хотите, чтобы металл остывает и затвердевает вместе со стеклом) и состав (вы не хотите, чтобы он реагировать с кислородом). Итак, я боюсь, что вы не можете пойти раньше, чем у нас, если вы действительно хотите большого производства. Для ограниченных объемов можно использовать вышеупомянутые методы.
Если бы у римлян было ноу-хау для получения стабильных результатов при изготовлении стекла, и кто-нибудь показал им метод цилиндра , они смогли бы производить листовое стекло в больших количествах. Достаточно того, что землевладельцы могли хотя бы застеклить окна своих вилл, сочли бы они целесообразным делать это в центральной, средиземноморской, части Империи? Я не думаю, что стеклянные окна прижились бы в Риме, слишком тепло в течение большей части года, чтобы получить большую выгоду от остекления.
То, что мы знаем о римском производстве стекла, кажется, предполагает, что у них были хорошие методы работы, такие как выдувание стекла, но плохие методы производства, поэтому мастера по стеклу работали с непредсказуемым качеством, цветом и чистотой.
Джон
Алиса
М.А. Голдинг