Б) Шлифование

Толстые стеклянные предметы можно обрабатывать только при помощи «шлифования». Это – своеобразный процесс: между двумя поверхностями вводят твёрдый, угловатый порошок и начинают тереть одну поверхность о другую; зёрна порошка катаются, и углы их, ударяясь, понемногу разрушают эти поверхности, образуя ямки, соответствующие своими размерами величине зёрен. Если одна из поверхностей – мягкая, а зёрна – мелки, они будут врезываться, перестанут кататься и станут резать вторую поверхность, производя на ней ряд царапин. Поверхность станет получаться уже не матовая, но покрытая чертами; она будет иметь блеск, если черты между собой (101) параллельны, даже будучи грубыми. Если же порошок мелок и твёрдости немного превышает твёрдость материала второй поверхности, то начинает получаться полированная поверхность без заметных черт, когда к частицам полирующего порошка пристанет сколько нужно частиц вещества полируемой поверхности и образуется «полирующая плёнка».

Для шлифования стекла можно пользоваться мелким, острым кварцевым песком. Речной песок с округлыми зёрнами, вроде гравия, для шлифовки не годится. Но лучше действует «наждак». Это – особый минерал, состоящий из кристаллического глинозёма с примесью окислов железа; его толкут и просеивают через ряд сит. Номера продажного наждака обозначают число отверстий сита на квадратный дюйм. Наждак, прошедший через самое лёгкое сито, подвергают процессу «отмучивания»* (*Надо бы говорить: отмутивания, но для удобства произношения ставят букву ч): его смешивают с водой, дают отстояться, и сливают мутную воду в другой сосуд. Повторяя этот процесс, получают порошок разной степени мелкости, обозначаемой временем отстаивания: от 5 сек. до 20 мин. и даже более. Эти нежные сорта нужны только для шлифования правильных «оптических поверхностей». Вышлифовав форму крупным наждаком примерно, дошлифовывают последовательно несколькими номерами «отмученного», а затем уже полируют. Для оптических стёкол доходят до 20-минутного наждака, а для более мягких минералов приходится брать ещё более мелкие сорта. Обыкновенное шлифованное стекло (зеркальное) и посуду начинают полировать для скорости работы после более грубого наждака: от этого получается блеск на заметно неровной поверхности. Для полировки берут обыкновенно «крокус» (окись железа) на сукне, с водой, или «трепел». Для оптических поверхностей поаккуратнее употребляют трепел на бумаге или крокус на смоляной поверхности.

Для надобностей физического кабинета достаточно приобрести наждака трёх самых мелких номеров и отмученного, а также несколько обломков шлифованного стекла. При починках и устройстве новых приспособлений приходится иногда сошлифовать край широкой трубки или отрезанного сосуда, чтобы придать ему правильный вид, а иногда и для того, чтобы можно было плотно прикрыть стеклянной пластинкой (края колпаков воздушного насоса, пикнометра и т. п.). Для этого на ровную стеклянную пластинку, большего размера, чем шлифуемый край, насыпают немного наждака, смачивают его водой и начинают тереть по ней шлифуемый край. Для успеха необходим довольно легко приобретаемый навык. Крупный наждак ускоряет работу только при (102) шлифовании больших поверхностей, потому что при узких поверхностях крупные зёрна легко выскальзывают и остаются без действия. Степень нажима тоже надо менять: вначале, когда соприкасаются немногие точки, надо нажимать слабо и наблюдать, чтобы шлифуемый предмет стоял как следует и стирались те места, которые нужно удалить. Края будут получаться при этом не ровные, а покрытые рядом щербинок, величина которых зависит от крупности наждака. Если надо получить гладкий, острый край, следует продолжать работу с номерами всё более и более мелкими; для скорости можно остановиться раньше и сгладить щербинки наклонной фацеткой, которую всего легче вышлифовать мелким напилком, а также, шлифуя в соответственном положении, при постоянном вращении на той же пластинке. При шлифовании раздаётся резкий, своеобразный звук, по ослаблению которого судят о том, что наждак истёрся и его пора заменить новым. Работа идёт скорее, если истёртый наждак смывать и заменять новым, чем при прибавлении нового в старую кашу.

Приходится иногда притирать новую стеклянную пробку взамен разбитой или потерянной. Если подобрана близко подходящая пробка, её начинают вращать то взад то вперёд в горлышке с наждаком и водой, часто вынимая, чтобы попадал новый наждак. Обмывая и вытирая насухо, можно видеть, где уже происходит плотное соприкосновение, и нужно ли ещё продолжать шлифование. Если и пробка и горлышко не круглы, то плотного соприкосновения получить нельзя, шлифуя только пробку в горлышке. Приходится вышлифовать сначала горлышко коническим, правильно обточенным стержнем, а потом уже начать шлифовать в нём пробку, поправляя по временам его форму упомянутым конусом. Такая работа уже слишком хитра для любителя, не снабжённого токарным станком.

Шлифовать стекло можно и на обыкновенном точиле, с водой. Хороший точильный камень имеет острые зёрна, довольно слабо связанные; во время работы некоторые из них отделяются, катаясь между поверхностью камня и работой, помогают стиранию и своим отпадением постоянно обновляют поверхность камня. Точильный камень более крепкого сложения быстро сглаживается на поверхности и перестаёт забирать. Ещё лучше действуют плитки из карборунда разной степени крупности. Порошок карборунда хорошо заменяет наждак при шлифовании; работа идёт, примерно, вдвое скорее, особенно при шлифовании кварца и более твёрдых минералов. Но он настолько сильнее забирает, что даже самые мелкие сорта дают слишком грубый мат, и перед полированием приходится прибегать к употреблению наждака.

Случается, что винт или гайка в каком-либо приборе начинают вращаться слишком туго вследствие «заедания». Это (103) случается, когда их вращают при недостаточном смазывании: трущиеся поверхности приходят в непосредственное соприкосновение, и частицы одной отделяются и пристают к другой. Это случается и с быстровращающимися осями. В таких случаях приходится пользоваться шлифованием: в гайку или подшипник вводят немного порошка пемзы с маслом и начинают вертеть с лёгким нажимом, пока движение не станет вновь свободным. Пемза действует довольно медленно, но наждак для такой работы не годится: зёрна его въедаются в металл и стирают его при дальнейшем трении во время употребления прибора. Карборунд, как и пемза, этим свойством не обладает; он смывается и оставляет шлифуемую поверхность в чистом металлическом виде, но он действует слишком сильно, и поэтому им надо пользоваться осторожно, а то можно стереть слишком много.

Приходится иногда заменить разбитое матовое стекло в фотографической камере, когда негде достать готовое. Для этого достаточно вырезать кусок оконного стекла, выбрав его без пузырей, затем приклеить сургучом пробку к куску такого же стекла раза в четыре меньше, чтобы было за что его держать, затем насыпать хорошо просеянного наждака, смочить водой и начать тереть вокруг. Сначала станут матовыми лишь выпуклые места, но если стекло довольно плоское, скоро получится равномерно матовая поверхность.

Если будут образовываться вместе с матом глубокие царапины, это значит, что наждак дурно сортирован и содержит крупные частицы. Если нет другого, помочь делу довольно трудно; можно подвернуть его «отмучиванию», но в малом виде это плохо удаётся. Крупные зёрна обыкновенно скоро притупляются, поэтому иногда удаётся сгладить царапины, продолжая долго шлифовать, не прибавляя наждака. Этим же способом можно получить более тонкий мат, не имея мелких номеров наждака. Шлифовальщики оптических стёкол избегают царапин тем, что наносят новый наждак на вспомогательную поверхность, растирают его сначала другим вспомогательным куском и начинают настоящую работу только тогда, когда рука не ощущает более присутствия крупного зерна, которое выдавилось наружу и было удалено вместе с избытком наждака.