Emalis (stiklas) – apibrėžimas, gamyba, savybės ir panaudojimas

Emalis (stiklas): apibrėžimas, gamyba, savybės ir panaudojimas — sužinokite apie gamybos procesą, atsparumą, istoriją ir praktinį pritaikymą namuose bei pramonėje.

Kitaip šį žodį žr. emalė

Emalis yra stikliniam sluoksniui artima danga, gaminama sulydant smulkintą arba miltelių pavidalo stiklo masę ant kieto pagrindo ir kaitinant aukštoje temperatūroje. Dažniausiai emaliuojama metalas (plienas, ketaus, varis, aliuminis), taip pat stiklas ir keramikos gaminiai. Sulydytas stiklinis sluoksnis su nauju pagrindu suauga, sudarydamas blizgią arba matinę, atsparią, neporėtą dangą. Emalis kartais vadinamas „stikliškąja“ arba „porcelianine“ emale.

Sudėtis

Emalio pagrindą sudaro stiklo fritas — prieš išlydinimą susmulkintas stiklo mišinys. Tipinė frito sudėtis apima:

• silicio dioksidą (SiO2) — stiklo karkasas;
• natriumo, kalio ar kalcio oksidus (kaip rišiklius / šarmus);
• boratų junginius (kartais naudojami temperatūros mažinimui);
• metalų oksidus ir pigmentus (kobaltas, chromas, geležis, mangano junginiai) — spalvai ir opacitetui;
• priedus, užtikrinančius sukibimą su konkrečiu pagrindu (surišimo ar „ground coat“ komponentai).

Gamybos procesas

Pagrindiniai emalio gamybos ir dengiamosios operacijos etapai:

• Paviršiaus paruošimas: metalas nuvalomas, degreinuojamas, dažnai šūdinamas smėliu (sprogdinimas) arba pašalinama rūdys, kad emalis gerai priliptų.
• Emalio paruošimas: fritas sumalamas į miltelius arba paruošiama emulio (skystoji) masė.
• Panaudojimo būdai: dengiama panardinant, purškiant, sėjant per sietą ar elektrostatiniu būdu (sauso miltelių emalio atveju). Dekoratyviniam darbui naudojami raštai, serigrafija, cloisonné ir kiti technikos variantai.
• Deginimas: emalis kaitinamas krosnyje dažniausiai temperatūroje apie 750–900 °C (tikslus intervalas priklauso nuo frito sudėties ir pagrindo). Milteliai ištirpsta, išteka ir susidaro vientisas stiklinis sluoksnis.
• Atvėsinimas ir kontrolė: po kaitinimo paviršius aušinamas, tikrinamas kokybės defektams (įtrūkimai, burbuliukai, pūslelės, atšokimai).

Savybės

Emalis turi keletą svarbių savybių, dėl kurių jis plačiai naudojamas:

• Atsparumas korozijai ir cheminėms medžiagoms: stikliniam sluoksniui būdingas itin žemas cheminis aktyvumas, todėl emaliuoti indai ir rezervuarai saugūs maistui bei chemikalams.
• Atsparumas įbrėžimams ir dilimui: emalis yra kietas ir atsparus mechaniniam nusidėvėjimui, nors stiprus smūgis gali sukelti šipuliavimą arba atšokimus.
• Terminis stabilumas: gerai atlaiko aukštas temperatūras, todėl tinka virimui ir keptuvėms; tačiau dideli temperatūros svyravimai gali sukelti įtrūkimus, jei yra neatitikimas tarp emalio ir pagrindo temperatūrinio plėtimosi.
• Higiena ir priežiūra: neporėtas paviršius lengvai valomas, nes neužsilaiko bakterijos ir nešvarumai.
• Estetika: platus spalvų ir apdailos variantų spektras — blizgus, matinis, tekstūruotas; spalvos išlieka ilgai, jei naudojami kokybiški pigmentai.

Trūkumai ir dažniausi defektai

• Trapumas nuo smūgių: nukritęs sunkus daiktas gali sukelti emalio atšokimą ar įtrūkimą.
• Terminis smūgis: staigus atvėsimas ar perkaitinimas gali privesti prie įtrūkimų (crazing).
• Defektai gamybos metu: pūslelės, pinholes (maži skylučių požymiai), pobūviai mažo prilipimo (peeling) — dažniausiai dėl blogo paviršiaus paruošimo, netinkamo džiovinimo ar netolygaus deginimo.

Panaudojimas

Emalis naudojamas labai įvairiai, tiek pramonėje, tiek meninėje veikloje. Pagrindinės sritys:

• virtuvės indai ir puodai, keptuvės;
• vonios, kriauklės, dušo ir santechnikos gaminiai;
• pramoniniai rezervuarai, vamzdžiai ir cheminio atsparumo įranga;
• stogo ir fasado elementai, apsauginės dangos;
• gatvės ir reklaminiai ženklai, geležinkelio indikatoriai (XIX a. emalio plėtra lėmė masinę ženklų gamybą);
• meno dirbiniai: cloisonné, champlevé, vitražo tipo emalės, juvelyrika;
• elektrotechnikos izoliatoriai (tam tikros emalinės dangos).

Istoriškai dekoratyvinis emalis buvo naudojamas jau prieš kelis tūkstančius metų, ypač išryškėjo viduramžiais Europoje ir vėliau Renesanso ir industrializacijos laikotarpiu. XIX a. emalis tapo plačiai prieinamas ir buvo pritaikytas kasdieniams daiktams, tokiems kaip virtuvės įranga bei kelio ženklai.

Priežiūra

• Valyti emaliuotus paviršius galima švelniais plovikliais ir minkšta kempine; venkite stipriai abrazyvinių priemonių, kurios gali subraižyti dangą.
• Apsaugokite nuo stiprių smūgių ir kritimų.
• Venkite staigių temperatūros pokyčių (pvz., šaltas vanduo ant karštos keptuvės), kad sumažintumėte įtrūkimų riziką.
• Smulkius emalio pažeidimus galima taisyti specialiais remonto rinkiniais arba perdažyti, tačiau reikalinga profesionali emaliavimo procedūra siekiant atkurti tvirtą stiklinį sluoksnį.

Aplinkosauga ir sauga

Ankstyvieji emalių pigmentai kartais turėjo toksinių medžiagų (pvz., švino, kadmio). Šiuolaikinės formulės daugelyje šalių yra reguliuojamos — naudojami bešviniai ir sumažinto toksiškumo pigmentai. Emalio gamyboje reikia kontroliuoti krosnių emisijas ir tvarkyti atliekas pagal aplinkosaugos reikalavimus.

Pastaba

„Emalis“ taip pat yra terminas, vartojamas apibūdinti dantų emaliui, tačiau tai visiškai skirtinga biologinė medžiaga — dantų emalis sudarytas daugiausia iš hidroksiapatito kristalų ir neturi nieko bendro su stiklo pagrindu pagamintu pramoniniu emaliu.

Santrauka: emalis (stiklas) — tai stikliniam sluoksniui artima danga, kuriant blizgų, atsparų ir estetišką paviršių ant metalo, keramikos ar stiklo. Teisingai pagamintas ir uždėtas emalis suteikia puikią apsaugą nuo korozijos, lengvą priežiūrą ir ilgaamžiškumą, tačiau reikalauja tinkamo paviršiaus paruošimo ir atsargumo nuo mechaninių bei terminio šoko sukeliamų pažeidimų.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra emalis?

K: Kaip gaminamas emalis?

K: Kaip dar vadinasi emalis?

K: Kaip seniai emalis naudojamas dekoratyviniams tikslams?

K: Kada emalis pradėtas naudoti kasdieniams daiktams, pavyzdžiui, virtuvės įrangai ir kelio ženklams?

K: Kokie yra emalio privalumai?

K: Kam paprastai naudojamas emalis?

Paieška pagal raidę