CAM

silis ya da borik anhidrit gibi camlaşabilir maddeler, alkaliler gibi eriticiler ve kireç gibi kararlılaştırıcılar içeren bir karışım eritilerek elde edilir.

Camsı madde sıvı halden sürekli biçimde türeyen bir fiziksel hal gösterir ve ona benzer. Ama soğuduğunda belli ölçüde bir akışmazlık kazanır ve bütün uygulamalarda sert bir yapı sunar. Eritmeyi karışımdaki kabarcıkları gidermeye yönelik inceltme ve camı işleme sıcaklığına getirmeye yarayan dinlendirme işlemleri izler. Bu işlemler cam plastikken art arda potalarda (kesintili üretim) ya da aynı anda tünel fırınlarda yapılır (sürekli üretim).

Fırınlar mazot ya da gazla ısıtıldığı gibi bütün işlem boyunca Joule etkisiyle elektriksel ısıtmaya (tam elektrikli fırın) ya da karma ısıtmaya da başvurulabilir; bu ısıtma yöntemleri mekanik cam üretiminde olduğu kadar elle kristal, hatta optik cam üretiminde de kullanılır. Öte yandan soğutma sırasında ortaya çıkan ve cam eşyaların aşırı kırılganlığına yol açan gerilimler tavlamayla giderilir. Cam sanayisinde elde üretim ve mekanik üretim olmak üzere iki temel yönteme başvurulur: mekanik üretim yöntemiyle düz cam (pencere camı), şişe camı (ya da ambalaj camı), cam elyafı ve teknik cam üretilir.

Düz camlar içinde dökme camlar, pencere, ayna ve vitrin camları yer alır. 1960'lı yıllara kadar pencere camları çekilerek (Pittsburgh yöntemi), ayna camları ise haddelenip iki yüzeyi mekanik yolla işlenerek (taşlama ve perdah) elde ediliyordu. Günümüzde bütün düz camlar kalay banyosu üzerinde yüzdürme yöntemiyle üretilir (Pilkington yöntemi); yavaş yavaş bütün eski yöntemlerin yerini alan yüzdürme yöntemi 3 ile 18 mm arasında bütün düz camların üretimine elverişlidir. Pittsburgh tipi 6 çekme makinesini besleyen ve 17001 erimiş cam taşıyan 50 m uzunluğundaki bir pencere camı fırını günde 2501, yani 50 000 m2, pencere camı üretebilir; aynı güçte bir ayna camı fırınının üretimi ise günde 15 000 m2 kadardır. Günümüzde yüzdürme cam fırını günde 6001, yani 5 mm kalınlığında 40 000 m2 düz camı işleyebilir.

Dökme camlar ya da hadde camları, rulolar arasında haddelenerek elde edilir. Düz cam üretiminin bir kısmı, suverme işleminden geçirilir; bu işlem camın
bükülme ve darbe direncini büyük ölçüde artırır, kırıldığında da, küt kenarlı, dolayısıyla daha az kesici küçük parçalara (güvenlik camları) ayrılmasını sağlar.
Şişe camları içinde bardaklar, şişeler, ampuller, borular, tuğla ve parkeler yer alır. Kullanılan yönteme göre üç kalıplama tekniği vardır: zımba ve dişi kalıpla presleme; üfleme; basma-üfleme. Cam tuğla ve parke, preslemeyle elde edilir; şişe ve ampul üretiminde yalnız üfleme tekniği kullanılır; bardak ve kadeh ise üç teknikle de üretilebilir. Üretim çıkışında ambalaj camlarına, titan ve kalay bileşikleriyle yüzey işlemi uygulanarak dirençleri artırılır ve ağırlıkları azaltılır. (TİTANLAMA.) Otomatik bir makine günde 150 000 şişe ve daha çok sayıda bardak ya da kadeh üretebilir.

Cam boruların üretiminde üfleme ve çekme teknikleri birlikte kullanılır ve bir makine günde kilometrelerce boru işleyebilir.

Camların bileşimi doğal olarak üretim yöntemlerine ve uygulanan işlemlere göre değişir. Alkali camlarda başlıca bileşenler aşağıdaki oranlarda bulunur: silis 5 % 70-73; soda % 13-16; kireç % 8-13; magnezya % 0-4; alümin % 0,2-2; alümin ve magnezya camın kristalleşmeye karşı g direncini artırır. Yapılarda, kalıplanmış cam üç biçimde kullanılır: genellikle metal çerçeve üzerine yerleştirilen perdahlı ya da ham cam parkeler; dolu ya da hava yastıklı cam tuğlalar; betonarme içine gömülen yuvarlak ya da kare biçiminde, içi boş ya da dolu cam karolar (yarı saydam beton). Bu kalıplama ürünleri çoğunlukla su verilmiş gereçlerdir.
Cam elyafı, çapı 0,5-15 um arasında değişen liflerden oluşur ve kesiksiz ya da kesikli olabilir. Tekstil ve yalıtım elyafları biçiminde ayrılırlar. Hepsi, erimiş cam, haddelerde çekilerek elde edilir.

Tekstil elyafı'nda çekme ya bir bobin makinesiyle (silion) ya da sıcak gaz püskürtülerek sağlanır. Bir tekstil elyafı haddesi 24 saatte 400 kg’a kadar elyaf üretebilir. Bu elyaf, cam dokumaların minde kullanılır; ama daha büyük oranda bireşimsel reçinelerin, karma ya da katmanlı gereçlerin yapımında tüketilir; bunlar birçok uygulama alanında metallerin ya da tahtanın yerini almaktadır.

Yalıtım elyafı çekiminde ya sıcak gaz püskürtme yöntemine başvurulur ya da sıcak gazın sürükleme etkisiyle merkezkaç kuvvet birleştirilir (TEL yöntemi). Bir merkezkaçlama platini 24 saatte bir tona kadar cam işleyebilir. Bütün bu yöntemlerde, üretim sırasında, sonraki işlemleri kolaylaştırmak ve üretilen ürünlerin niteliğini iyileştirmek için elyaf üstüne bir yağ püskürtülür.

Teknik camlar temel olarak optik camları kapsar, bununla birlikte özel mekanik ya da elektriksel nitelikleri bulunan bazı camlar da bu sınıfa girer. Optik camlar eskiden potalarda üretiliyor ve özel bir homojenleştirme yöntemi olan karıştırma işleminden geçiriliyordu. Günümüzde daha yaygın iki üretim biçimi vardır: sürekli üretim ve yarı.

Sürekli üretim elektrikle ısıtılan, platin astarlı eritme havuzu olan küçük fırınlarda uygulanır; bu fırınlar günde birkaç ton cam üretebilir ve otomatik taslak makinelerini besler. Yarısürekli üretim, bir karıştırıcıyla donatılmış platin astarlı düşey fırınlarda yapılır; bu fırınlar elektrikle ısıtılır ve yüksek nitelikte optik camların yapımında kullanılan çok homojen cam üretilir. Optik camlar iki kategoriye ayrılır: flintler kırılma indisi yüksek, kurşun oksit katkılı camlardır; crovvnlar, alkali ve kireç ağırlıklıdır; ayrıca sanayide kullanılan alkali camlar ya da silis, borik asit ve barit (crown-baryum) ağırlıklı camlar da bu grupta yer alır. İkinci Dünya savaşı'nı izleyen yıllarda, özellikle çok yüksek kırılma indisleri veren tantal, niyobyum, toryum oksitleri ile nadir toprak oksitleri gibi yeni hammaddelerin kullanımı optik cam ailesinin önemli ölçüde genişlemesine neden oldu.

Optik camların başlıcaları şunlardır: fotokromik camlarda ışık iletimi aydınlanmanın şiddetine bağlı olarak tersinir biçimde değişir; bu camlar genellikle gözlüklerde kullanılır; cam-seramikler”den mekanik, kimya, ısı ve elektrik alanlarında üstün nitelikleri olan çok çeşitli gereçler üretilir; optik elyaflar, ışık ve görüntüleri yöneltme ve iletme özelliği taşır, tıp ve sınayi alanlarında endoskopların yapımında çok kullanılır. Optik elyaflar ayrıca son zamanlarda telekomünikasyonda çok geniş bir kullanım alanı bulmuştur: bunların arasında yer alan yarı-iletkerı camlar'ın kalkojenürlü türleri (OVONİK). ilginç elektriksel özellikler taşır; ama bugüne değin yarıiletken kristaller ölçüsünde gelişememiştir; silis camı, kuvarsın 2 000°C'ın üzerinde erimesiyle elde edilir; özellikle ısıl direnci, küçük uzama katsayısı ve morötesi ışınları geçirmesiyle ilgi çeker; kimya sanayisi ve laboratuvar aygıtlarında, teleskop aynaları üretiminde, morötesi ışın yayan lambaların yapımında ve elektronikte (gecikmeli hatlar) kullanılır.

Fluorlu camlar değişen miktarlarda flüor içerir; başlıca türleri şunlardır: opal camlar, görünümlerini bir ısıl işlemden sonra alkali cam matris içinde fluorun kalsiyum flüorür biçimde çökelmesinden alır; fluorürlü camlar, alüminyum ya da zirkonyum gibi metal flüorürlerin başka metallerle birleşmesiyle elde edilir; bunlar kızılaltı ışınlarını iyi geçirmeleriyle ilgi çeker ve laser pencereleri ya da dalga kılavuzları yapımında kullanılan optik camlardır; flu: orofosfatlı camlar ise laser camları olarak kullanılır.