Lasinsulatuksen perustietoa

Tältä sivuilta löytyy perustietoa lasinsulatuksen ihmeellisestä maailmasta. Tavoitteena on koota aikaa myöten tuhti perustietopaketti josta satunnaisellekin harrastajalle on apua.

1. Lasien erot

   Eri tarkoituksiin valmistetut lasit eroavat paljon niin kemiallisilta kuin fysikaalisiltakin ominaisuuksiltaan. Lasit ovat eri paksuisia, eri värisiä, erilaisia valontaitto-ominaisuuksiltaan, eri kovuusastetta jne. Jokaisella lasinvalmistajalla on oma salainen reseptinsä lasimassalle. 

   Oleellisin ero sulatustöissä on lasin lämpölaajenemisominaisuus. Eri lasit laajenevat lämmetessään eri lailla, ja tätä ominaisuutta kuvaamaan on kehitetty ns. COE-kerroin. Esim. ikkunalasilla se on noin 82 kun useimmilla taidelaseilla ko. kerroin on 90, 96 tai 104.

   Riippuen lasin kemiallisesta koostumuksesta se siis omaa erilaisen valontaittokyvyn, värin tai kovuuden (sulattamisen kannalta oleellisimmat ominaisuudet), erittäin hyvä esimerkki tästä on kun vertaa kristallia ja tavallista lasia keskenään. Niinpä myös lasinsulatusuunissa sulatusohjelma valitaan kulloinkin käytössä olevan lasilaadun mukaisesti.

2. Taidelasi

   Taidelasiksi nimitetään valmiiksi värjättyä (ja toki kirkastakin) nimenomaan sulatukseen valmistettua lasia jossa lämpölaajenemiskerroin on vakio, lasien värit pysyviä ja lasi on tasapaksuista ja -laatuista. Näillä laseilla sulatuslämpö on selvästi matalampi kuin esim. ikkunalasilla, yleensä suositeltu sulattamislämpö liikkuu noin 700-740 asteen C välillä.

   Taidelaseissa löytyy monenlaisia pintakuviointeja mistä syystä erotetaan mm. vesilasi, katedraalilasi jne. Pintakuviointi pysyy jossain määrin myös sulatuksessa ja vaikuttaa lopputulokseen.

   Suurimmat taidelasin valmistajat löytyvät Yhdysvalloista, Japanista ja Saksasta, joskin laadukkaita valmistajia löytyy myös Ranskasta, Italiasta ja Kiinastakin.

3. Kierrätyslasi

   Kaikkea lasia voi käyttää lasinsulatustöihin. Siis ihan kaikkea. Kaikki lasi sulaa.

   Ikkunalasi on helppo materiaali sulatustöissä; materiaalia on paljon saatavilla, ilmaiseksikin, ja lisäksi voi lohduttautua uunin käytössä sähköä kuluttaessaan sillä että ainakin materiaali on ekologista (ikkunalasi ei kelpaa lasinkierrätykseen vaan jää makaamaan kaatopaikalle).  

   Ikkunalasin COE on noin 82, ja koska sitä yleisesti käytetään materiaalina käsitöissä, nykyisin on saatavilla ikkunalasille suunniteltuja lasijauheita yms koristelumateriaaleja. Ikkunalasin tavallinen sulatuslämpö on noin 800-830 astetta C.

   Erilaiset lasipullot, purkit ja purnukat, kuten esim kauniit parfyymipullot, sopivat myös erinomaisesti sulatukseen. Näiden lasien sulatuslämpö on yleisesti korkeampi ja haudutusaika pidempi kuin ikkunalasin.

4. Lasin leikkaaminen

   Lasin leikkaamiseen tarvittavaan veitseen kannattaa ehdottomasti sijoittaa rahaa. Kyseessä on kaikkein tärkein työväline koko harrastuksessa. Huonolla veitsellä pilaat paitsi lasin myös ranteesi ja sormesi. Mitä vähemmän kokemusta lasin leikkaamisesta, sitä parempi ja sitä myöten myös ikävä kyllä kalliimpi lasiveitsi on järkevä investointi. Jos öljyveitsi tuntuu kalliilta investoinnilta, osta edes veitsiöljyä jota voit tiputtaa pikku tipan tavalliselle lasiveitselle (koskee myös ympyräleikkureita).

   Pitkäänkin lasinsulatusta harrastaneena ja sen parissa työskennelleenä suosittelen aina hankkimaan ns. öljyveitsen. Kyseisessä veitsessä veitsen varren sisälle laitetaan ohutta ja hyvin juoksevaa öljyä joka valuu hyvin pieninä annoksina veitsen terälle kun veitsi painetaan lasin pintaan. Näin leikkaaminen kevenee ja jälki on varmempaa.  Paitsi että öljy säästää ranteitasi, se säästää myös leikkuuterää, itse olen leikannut yhdellä ja samalla öljyveitsellä jo 5 vuotta.

   Lasia ei voi leikata kuten paperia. Lasi leikataan aina lasiarkin reunasta reunaan. Lasi ei tottele kovin jyrkkiä mutkia ja kaaria vaan rikkoutuu sieltä mistä haluaa ja jotta et tuhlaisi hyvää lasia tottele lasin ominaisuutta.

   Lasiveitsen tulee olla kohtisuorassa lasia vasten, ja leikkaaminen suoritetaan yhdellä vedolla napakasti veistä lasiin painaen.  

   Lasista voi leikata ympyröitä ja soikioita ihan millä tahansa veitsellä, mutta helpoimmin se onnistuu tätä varten suunnitellulla erityisellä leikkurilla. Ympyräleikkurissa leikkuri kiinnittyy lasiin imukupilla ja leikkausterää liikutellaan varrella joka kiinnityy imukuppiin. Varressa on cm asteikko joka kertoo leikattavan ympyrän halkaisijan tai säteen, riippuu leikkurista,  ja leikkausterä asetetaan siihen kohtaa mitta-asteikkoa minkä kokoinen ympyrä halutaan leikata. Terälle kannattaa tiputtaa tippa leikkausöljyä jolla helpotat leikkaamista ja säästät huomattavasti terää. Terä painetaan lasiin ja vartta liikutetaan ympyrän muodossa lasilla jolloin lasi leikkautuu halutun kokoiseksi ympyräksi. Irrota imukuppi varovasti lasista, leikkaa ympyrän kehältä apuviivat lasin taittamista varten kehältä lasiarkin reunoihin ainakin kolmelta sivulta lasiarkkia. Käännä lasi "väärin päin" eli leikkausjälki pöytää vasten ja rullaa kumirullalla tai naputa varovasti esim veitsellä leikkausjälkeä pitkin jotta lasi rikkoutuu leikkausjäljestä. Taittopihdeillä voi vielä napsia pois mahdollisesti lasin reunaan jääneet ylimääräiset pykälät.

   Ovaalileikkurin toimintaidea on sama, mutta leikkurin varsi liikkuu keskellä olevan epäkeskon mukaan soikiona. 

   Lasin leikkaamiseen on olemassa myös lasisahoja joilla voi leikata oikeastaan mitä hyvänsä muotoja lasista. Sahat toimivat sähköllä ja yleensä vannesahan tapaan, joskus kuviosahan malliin, ja vesipumppu pumppaa jatkuvasti terälle vettä jäähdyttämään terää ja helpottamaan lasin leikkaamista. Lasiashojen hinnat lähtevät noin 500 eurosta joten kyseessä on kallis investointi, mutta paljon lasitöitä tekevälle erittäin järkevä hankinta. Saha nopeuttaa esim. sydänten leikkaamista ja helpottaa työskentlyä oleellisesti.

4. Lasin katkaisu

   Lasi katkaistaan leikkausjälkeä myöten.

   Apuna kannattaa käyttää ns. taittopihtejä joiden käyttötapoja on kaksi. Molemmissa tavoissa olennaista on se, että leikkausjälki on lasissa ylöspäin ja lasi tiiviisti leikkausalustaa vasten. Toisessa käyttötavassa pihdeillä otetaan kiinni lasin reunasta ja lasia taitetaan alaspäin pihdeillä. Toisessa leikkausjälki jää pihtien terän väliin ja taittaminen tapahtuu ikään kuin leikkausjäljen myötäisesti.

   Lisäksi lasin voi taittaa käsin. Aseta lasi tiukasti pöytää vasten siten että leikkausjälki on päällepäin ja pöydän reunalla. Taita napakasti lasia alaspäin reunan yli menevästä osasta painaen lasia pöytään samalla tiukasti. 

   Kolmas keino katkaista lasia tulikin esille edellä ympyräleikkurin esittelyssä. Käännä lasi leikkausjälki pöytää vasten ja naputa veitsellä tai rullaa tätä varten suunnitellulla kumirullalla leikkausjälkeä pitkin jolloin se "aukeaa" ja lasi katkeaa.  

    Ihan sama mitä menetelmää käytät, muista kuitenkin suojalasit. Lasi silmässä on ikävän tuntoinen ja hyvin epämiellyttävä sieltä pois kaivaa.

5. Lasin poraaminen

   Lasiin voi porata kuvioita ja reikiä kovametalli- tai timanttiterällä. Oleellista poraamisessa on, että lasin voi tavalla tai toisella kiinnittää tai muutoin saada pysymään tiukasti alustassa poraamisen ajan. Toinen tärkeä asia poraamisessa on vesi, jonka on juostava jatkuvasti poraamiskohtaan lasille. vesi jäähdyttää terää ja terää voi siten käyttää useammankin kerran, lisäksi se voitelee porauskohtaa. Itse poraamiseen sopii mikä hyvänsä porakone jota voi käyttää pylväsporakoneen tapaan. 

6. Lasin koristelu

   Niin taidelasia kuin kierrätyslasiakin voi värjätä ja koristella ennen sulattamista jolloin värit ja koristeet tarttuvat/sulavat lasiin kuumennuksen aikana ja pysyvät siinä myöhemminkin kunnolla.'

   Hyvät perussäännöt jotka kannattaa pitää mielessä ovat: 

   1. Lasiperäinen koriste työn päälle, muu koriste lasien väliin.

   2. Lasiperäisen COE on oltava sama kuin lasilla

   3. Lasiperäistä koristetta aina ohut kerros 

Lasijauhe

   Lasijauhe on nimensä mukaisesti jauhettua värillistä lasia. Yleensä lasijeuheita löytyy eri karkeusasteissa aina ohuesta puuterimaisesta jauheesta suhteellisen karkeaan lasimurskaan.

Confetti

   Ohut, munankuorimainen (egg shell) lasilastu jota voi rikkoa käsin taittamalla tai lasiveitsellä leikkaamalla haluttuun muotoon ja kokoon.

Stringeri

   Spagettimainen, ohut lasipuikko jota voi katkaista käsin pienempiin palpoihin joista voi sommitella kuvioita. Stringereitä voi myös kuumentaa kynttilän liekillä jolloin se pehmenee ja voit taivutella stringeristä vaikka kukkasen jonka sulatat sitten lasille.

Nuudeli

   Nimensä mukaisesti nuudelimainen (ohut, spagettinauhaa leveämpi, litteä) lasinauha. Yleensä paras käyttökohde on lasihelmitöissä mutta sopii oikein hyvin mihin tahansa lasin koristeluun.

Lasitanko

   Lasitankoja käytetään lamppuhelmien tekoon, jolloin kaasuavoliekillä lasia sulatetaan tangoista metallitikun ympärille kerroksissa ja saadaan aikaan upeita käsin tehtyjä lasihelmiä. 

Millefiori

   Vuosisatoja, ellei vuosituhansia, vanha italialainen keksintö, jossa stringereitä kasataan määrätyssä järjestyksessä pyöreään muottiin ja sulatetaan tangoksi, sitten tanko viipaloidaan. Viipaleiden leikkauspinnalle on muodostunut stringereiden oikeaoppisesta asettelusta kuvio. Taidokkaimmissa millefioreissa on muotokuvia ja maisemia, tavallisissa harrastelijoiden käyttämissä tyydytään kukaksiin ja tähtösiin sekä muihin huomattavasti yksinkertaisempiin kuvioihin.

Väripigmentit

   Asfaltin, keramiikan ja keramiikan lasitteiden värjäämiseen käytettäviä pigmenttivärejä voi käyttää myös lasin värjäämiseen.  Jauheina myytävät pigmentit ovat erittäin riittoisia ja rakastavat lämpöä. Mitä kuumemmaksi lasin lämmität, sen upeampia värejä pigmenteillä saa aikaan.

   Pigmenttijauhetta sekoitetaan veteen ja väri sivellään tai maalataan sillä kuvioita lasiin. Annetaan kuivua hyvin ja toinen lasi päälle. Pigmenttivärit tulevat siis aina ja poikkeuksetta kahden lasin väliin. Itse värijauhe ei ei kiinnity lasiin ennen kuin lasi on hyvin sulaa.

Metallien suolat

   Teollisen lasin värit tulevat pääasiassa metallien eri suoloista: sininen koboltista, vihreä kromista, punainen kullasta ja keltainen hopeasta jne. Metallien suoloja myydään myös jauhemaisina ja näillä voi itsekin värjätä lasia. Yleensä metallien suoloja käytetään kuten pigmenttivärejä mutta osaa voi ripotella myös lasin päälle ja aikaansaada upeita värejä.

Metallifoliot

   Erilaisia metallifolioita voi myös käyttää lasin koristeluun. Kokeilepa esim. tavallista keittiöfoliota lasin päällä tai välissä, yllätyt lopputuloksesta!

   Hopeaa ja kuparia myydään lasinsulatukseen tarkoitettuna foliona, josta on esim. lasten kuvioleikkurilla helppo leikata vaikkapa hevonen korun koristeeksi. Näppäräkätinen tietenkin leikkaa itse foliosta mitä erikoisempia kuvioita ja koristeita vaikkapa lautaseen. 

7. Flussi 

   Flussi (joskus nimitetään medium A, flux, superspray) on varmaan eniten ristiriitaa aiheuttava tarvike lasinsulatuksessa.

   Kun lasia lämmitetään ja jäähdytetään, lasi tietyissä tilanteissa voi kristallisoitua eli lasi samenee. Valmis työ on maitolasimaisen samea. Joku pitää tästä, toinen ei ollenkaan. Innokkaimmat jopa pitävät karkeana virheenä että lasi ikinä pääsisi kristallisoitumaan missään tilanteessa.

   Toisaalta koristetyöhön voi tehdä upeita yksityiskohtia antamalla osan työstä kristallisoitua, ja estämällä tämä ilmiö muualla työssä käsittelemällä työn pinta flussilla ennen sulattamista.  

   Flussia on myynnissä niin jauheena kuin nestemäisenäkin. Flussia tuputetaan lasin pintaan esim. sienellä ja annetaan pinnan kuivua ennen polttamista. Flussin päälle voidaan vielä laittaa esim. stringereitä tai muita koristeita.

   Oma huomioni on ollut, että taidelasi harvoin kristallisoituu jos se sulatetaan oikealla tekniikalla oikeassa lämpötilassa. Kierrätyslasi kristallisoituu satunnaisesti mutta harvoin. Mikä tahansa lasi kristallisoituu aina ja poikkeuksetta jos samaa lasia sulatetaan uudelleen eikä pintaa käsitellä flussilla. 

8. Liimaus

   Koristeet kannattaa liimata lasille ennen sulatusta, samoin kuin useammat lasit kannattaa liimata toisiinsa. Näin koristeet tai lasit eivät liiku työn kuljettamisen ja siirtämisen aikana. Lisäksi liikkuminen sulatuksen alkuvaiheessa vähenee. Liimaamisessa tulee käyttää kirkasta, vesiliukoista liimaa joka palaa vetenä pois sulatuksen aikana. 

   Lasityön jo valmistuttua tarvitaan joskus myös liimaa. Esim. koruihin on sormusaihion tai rintaneulamekanismin kiinnittäminen kauneinta ja siisteintä liimaamalla. Hyviä liimoja on plajon, mutta oma kokemus on osoittanut että käyttökelpoisin on ollut noin 5 minuutissa kuivuva kirkas 2-komponentti epoksiliima jota saa rautakaupasta joka kaupungista. Nopeammin kuivuvaa on vaikea käyttää kun metalliosaa ei ehdi kiinnittää lasiin ennen liiman kuivumista.

   Markkinoilla on myös erittäin pitävää ja kestävää UV-liimaa. Liiman idea perustuu siihen, että kovettuakseen liima tarvitsee UV-lampun. Ko lamput ovat suht hintavia eikä UV-liimaakaan saa joka kaupasta, mikä tekee tästä menetelmästä hieman hankalamman ja paljon kalliimman kuin komponenttiliiman käyttö. Lopputulos on yhtä pitävä. 

9. Kuitupaperi

   Sana kuitupaperi vilahtelee kaikissa lasinsulatusohjeissa tuhka tiheään. Kyseessä on kuumuutta lähes loputtomiin kestävä kuitumateriaali joka sen sijaan ei kestä avotulta. Materiaali ei siis pala esim. lasinsulatuksen yhteydessä. 

   Kuitupaperia käytetään pääsääntöisesti suojaamaan uunia tai muottia lasilta. Lasi sulaessaan tarttuu sulatusuunin pohjaan ja seiniin jos niitä ei suojata, ja kuitupaperi on tässä helpoin tapa.

   Lisäksi paperista voi leikata vaikka sydämen ja laittaa sen sulatettavan lasin alle, saat aikaan sydämen muotoisen kohokuvion lasiin ja paperia voi yleensä käyttää useaan kertaan. 

   Paperia on saatavilla useita eri paksuuksia 1-5mm välillä. Paksuimpia papereita käytetään myös muottimateriaalina kovetusaineen kera.

   Jos leikkaat paperista ohuen suikaleen, laitat sen kahden lasin väliin siten että suikale menee reunoista yli, saat lasien väliin esim. korunauhalle näppärän nauhakujan kun poistat paperin sulatuksen jälkeen.

10. Uunin suoja-aine

   Kyseessä on mm. kaoliinijauheesta valmistettua ainetta jolla myös voi suojata uunin sulaneelta lasilta. Jauhe sekoitetaan veteen ja sivellään pensselillä uunin sisäpinnoille (ylensä vain pohjalle) useissa kerroksissa ja annetaan kuivua. Suoja-aine kuluu käytön myötä ja aika ajoin aine pitää kaapia irti pohjalevystä ja pinnoite uusia. 

   Kuitupaperia huomattavasti halvempi mutta paljon työläämpi tapa suojata uunisi.

11. Sulattaminen

   Lasi on kranttu. Fysiikan lakien edessä on kovapäisimmänkin nöyrryttävä.

   Nämä kaksi sääntöä on ihan pakko uskoa ja sisäistää jos aikoo lasia sulattaa. 

   Lasin sulattamisen tärkein opetus on ollut kärsivällisyys. Sulattaessa on pakko malttaa odottaa hidasta lämmitystä ja vielä hitaampaa jäähdytystä jotta tekeillä oleva työ ei rikkoutuisi heti alkutekijöissään.

  Lämmitettäessä lasin molekyylirakenteet hajoavat, ja mitä hitaammin lasi lämmitetään, sen paremmassa järjestyksessä ja säännöllisemmin rikkoutuminen tapahtuu. Lämmitysvaihe kestää yleensä 550 asteeseen asti nopin 4-6h jonka jälkeen molekyylirakenteet ovat rikkoutuneet ja lasia voidaan lämmittää nopeasti sen varsinaiseen lämmityspisteeseen. Ikkunalasilla tämnä piste on siis noin 810 astetta, jossa lämpötilassa työtä tulee hauduttaa niin kauan että lasi saavuttaa halutun muodon (esim. muottiin).  Yleensä haudutusaika on esim. kaksinkertaiselle ikkunalasille noin 10-20 min. mutta riippuu toki työn koosta ja paksuudesta. Hauduttamisen jälkeen uuni voidaan jäähdyttää taas noin 600n asteeseen nopeasti jonka jälkeen alkaa hidas jäähdytysvaihe.

   Sulattamisen jäähdystysvaiheessa lasin molekyylirakenteet muodostuvat uudelleen, ja mitä hitaammin lasi jäähdytetään sitä järjestelmällisemmin molekyylisidokset syntyvät ja oikeassa järjestyksessä, ja lasista tulee kestävä (karkaisu). Pääsääntö on, että ensimmäiset 150 astetta jäähdytetään 4-5 tunnissa, sitten 100 astetta /h ja pitäen 1 tunnin tauko kussakin lämpötilassa (eli 500->400 astetta h ja pidetään 400 asteessa 1 h, jonka jälkeen 400->300 astetta h jne). 

   Hyvä nyrkkisääntö on myös, ettei uunia avata ennen kuin lasi/uuni on kädenlämpöinen.

12. Muottimateriaalit

   Lasin sulatus on paljon muutkin kuin korujen tekeminen, joskin niissäkin voi tarvita sulatusmuotteja. Tässä tavallsisimmat materiaalit:

Kuituhuopa

   Valkoinen, erittäin hauras huopamainen materiaali jota myydään rullilla metritavarana. hyvin samantyyppistä kuin tulisijojen eristeenä käytettävä kuitumateriaali. Leikataan haluttuun kokoon, kastellaan huolella läpimäräksi kovetusaineella ja annetaan kuivua haluttuun muottoon jonka jälkeen poltetaan kertaalleen ilman lasia. Lopputuloksena muutamia sulatuksia kestävä, erittäin halpa mutta suhteellisen isotöisesti valmistettava muotti esim kulholle tai lautaselle, muotoutuu mihin tahansa muotoon halutaan.

   Materiaali pölyää joten muista ehdottomasti hengityssuojaimet! Muotin pinta on käsiteltävä suoja-aineella ennen lasin laittamista siihen jotta lasi sulaessaan ei tarttuisi muottiin.

Kuitupahvi

   Harmaanruskeaa pahvimaista materiaalia joka myöskään ei pala kuumuudessa. Myydään neliötavarana, paksuuksia yleensä 0.7mm-25mm. Erittäin helppo työstää mattoveitsellä leikaten. Poltetaan kertaalleen ilman lasia, ei tarvitse suoja-ainetta pintaansa. Kestävämpi kuin kuituhuovasta valmistettu muotti, kestää useita polttoja, mutta levynä tätä voi työstää vain syvyyssuunnassa sekä pintaa kuvioiden. Muotti rikkoutuu erittäin helposti, varsinkin kun sitä on käytetty useita kertoja.

   Pölyää myös paljon, muista hengityssuojaimet. 

Kuitulevy

   Kovaa, taltalla kaiverrettavaa materiaalia 1-5cm paksuisina levyinä. Erittäin kestävää, huomattavasti hintavampaa kuin huopa tai pahvi mutta kestää satoja käyttäkertoja. Muotti menee rikki jos se tippuu lattialle mutta muutoin kestää käsittelyä erittäin hyvin. Kuitulevystä kaiverrettu muotti on suojattava suoja-aineella jottei sulanut lasi tartu siihen.

   Materiaali ei työstettäesä pölyä pahasti mutta suojautuminen on ehdottomasti suositeltavaa.

Keramiikka

   Kaikki keraamiset tavarat, kuten kivitavaralautaset ja -kulhot, savikukkapurkit yms sopivat sellaisenaan muotiksi. Kokeile esim. Lasin tiputtamista kukkapurkin päälle; laita savinen kukkapurkki ylösalaisin uunin pohjalle kun olet ensin käsitellyt purkin ulkopinnan suoja-aineella. Laita lasilevy purkin päälle ja sulata tavallista vähäisemmällä lämmöllä. Lasi tippuu purkin päälle ja näin teet upean vekkimäisen kukkaruukun/maljakon.

   Muista suojata kaikki keramiikkamateriaalit ensin suoja-aineella jottei lasi tartu keramiikka-astiaasi.

   Savesta voit muotoilla myös omat muottisi. Kaulitse savesta ohuehko levy jonka levität lempimaljasi päälle kuivumaan tasaisesti, Näin voit "kopioida" (ihan samanlaista ei kyllä synny..) kipposi ja tehdä lasista saman näköisiä.

Kuitusavi/kuitupasta

   Kuitulevyn ja keramiikan sekoitrus. Saman tyyppistä kuin savi ja työstetäänkin samoin.

Teräs

   Teräsvateja ja -lautasia voi myös käyttää muotteina. Erittäin kestäviä muotteja, mutta vaativat oman erikoisen suoja-aineen ja sillä suhteellisen monismutkaisen käsittelyn. Kalliita muotteja mutta käytännöllisesti katsoen ikuisia. Suoja-aine tarttuu teräsmuottiin parhaiten kun muotti lämmitetään ensin noin 50 asteiseksi, sen jälkeen muottiin sivellään paksu kerros suoja-ainetta ja annetaan kuivua.