Cam Nasıl Yapılır ?

Cam günümüz modern çevresinin önemli bir parçasıdır Basit bir su bardağından sofistike bir teknik donanım malzemesine kadar kullanım alanı geniştir Camın kullanımı günlük hayatımızın o kadar büyük bir alanını kaplamaktadır ki etrafımızdaki doğal çevreden daha fazla onun farkına varırız Ancak aslında cam doğal olmaktan çok öte, hatta tam tersine yapay bir malzemedir


Cam dokunulduğunda sert ve katı bir malzemedir Gevreksi bir yapısı vardır, sert bir yüzeyle aniden karşılaştığında kırılmaya meyillidir Buna rağmen kimya terminolojisinde sıvı olarak tanımlanmaktadır Yani sıvıları taşımak için tasarlanmış vazoların çoğu aslında sıvının kendi formudur Cam sertleşmek için soğutulduğunda bu temel nitelikleri taşımaktadır ancak, ısıtıldığında nitelikleri tamamen değişir Süneklik derecesine kadar yumuşamaya başlar ve eğer yeterli derecede ısıtılırsa su gibi akıcı olur


Erken Dönem Cam Sanatı


Yaygın olarak camın tesadüs eseri keşfedildiğine inanılmaktadır Camın keşfine dair en sık bahsi geçen açıklama Yunan tarihçi Piny’nin açıklamasıdır Piny’e göre birtakım tüccarlar teknelerinden kıyıya çıktıktan sonra bir nehir kıyısında kamp kurmuşlar, nehir yatağında bir ateş yakmışlar Sonraki gün ise önceki günün ateşinin külleri arasında şeffaf, parlak cam parçaları bulmuşlar Erken dönemlerinde, cam sanatı daha çok Mısır ve Mezopotamya’da gelişmiştir Bu bölgede odunla yanan cam ocaklarının var olduğu düşünülmektedir


Türk Cam Yapımı


Türkiye’deki geleneksel cam ürün yapımı Selçuk ve Osmanlı dönemleri olarak ele alınabilir


Selçuklu’ların doğudan Anadolu’ya yeni göç ettikleri dönemden kalma bazı Selçuklu cam ürünlerinin varlıkları bilinmektedir Selçuklu ve Artuklular döneminin bazı parçaları bugün müze koleksiyonlarında yer almaktadır Bunlar tamamen mimari dekorasyon ya da el yapımı ürünlerdir


Osmanlı dönemi sırasında, bu dönemden kalan parçalardan da görülebileceği gibi cam sanatı oldukça ilerlemiştir Cam endüstrisi özellikle İstanbul’un fethinden sonra bu şehirde oldukça gelişmiştir, Osmanlı döneminin lonca sistemi son derece iyi şekilde organize olmuştur Her bir zanaatkar ve meslek grubu zanaatine ait ham madde temininden malzeme işlenişine, bitmiş ürünün şekli ve satış koşullarına kadar her konu ile ilgilenen bir sistem gelişmiştir Sistem, ticaret ve zanaat üzerinde katı, disiplinli ve detaylı kurallardan oluşmuştur



Geleneksel cam endüstrisi en iyi örneklerinden birçoğunu 17-18 yüzyıllarda ortaya koymuştur ancak bu dönemden elimizde çok az doküman kalmıştır İstanbul Eğrikapı’da, Tekfur Sarayı ve Eğrikapı arasında yer almış bir cam yapım merkezinin olduğunu biliyoruz III Murat adına yapılmış bir minyatür o döneme ait bazı önemli belgeleri göstermektedir Bu eser, bir cam yapımcıları kafilesini resimlemekte ve işçilerin hep beraber yanan bir ocağın çevresinde vazolar biçimlendirirken çalışan bir atölyeyi göstermesi açısından çok önemlidir III Murat’ın hakimiyetinde loncaların geçiş töreninde özel olarak inşa edilen bu atölyede kullanılan temel aletlere yakından baktığımızda, geleneksel teknikleri kullanan çağdaş atölyelerin de temelde benzer aletleri kullandığı görülmektedir


Kanıtlar Osmanlı cam endüstrisinin İstanbul merkezli geliştiğini göstermektedir Kaynaklar, dönemin başkentindeki Eğrikapı, Eyüp, Balat, Ayvansaray, Bakırköy, Beykoz, Paşabahçe, Çubuklu ve İncirköy mevkilerinde çok farklı çeşitlerde cam üretimi yapan cam atölyelerinin bulunduğunu göstermektedir


Bu cam yapım merkezlerinde üretilen cam ürünler dışında, ayrıca başta farklı pazarların zevkine uygun olarak üretim yapılan, 13 yüzyılın en büyük cam ihracat merkezi Venedik olmak üzere çeşitli ülkelerden cam ithalatı da yapılmıştır O dönemde Venedik’te bir Türk ticarethanesi de bulunmaktaydı Venedik’te özellikle Türk pazarı için üretilen camın ithalatı 1716′da dönemin padişahı tarafından yasaklanmıştır ancak 1700′lerden itibaren başka bir merkezden, Bohemya’dan cam ithalatı devam etmiştir


Ayrıca I Mahmut döneminde Fransa’dan cam ustaları getirtildiği, Mehmet Dede ismindeki bir Mevlevi Dervişi’nin III Selim döneminde cam yapım tekniklerini öğrenmek üzere İtalya’ya gönderildiği bilinmektedir Söylenildiği üzere, söz konusu Mevlevi usta Beykoz, İstanbul’da bir atölye açmıştır ve çalışmaları arasında en popüleri Çeşm-i Bülbül olmuştur 1899′da Saul Modiano adındaki bir Yahudi Levanten tarafından bugün eski Paşabahçe cam fabrikasının bulunduğu yerde ‘Fabbrica Vetrami di D Modiano, Constantinople’ etiketli ürünler üreten, 1902 yılı itibariyle 500 kişiye iş imkanı sağlayan bir atölye kurulmuştur


Cumhuriyet’in kuruluşu ile Türk cam endüstrisi yepyeni bir yön kazanmış ve 17 Şubat 1934′te diğer cam atölyelerine çok yakın bir yerde, Paşbahçe’de, Boğaz’ın yamaçlarında, meclis onayıyla ilk ulusal fabrika kurulmuştur Türkiye İş Bankası tarafından “Türkiye Şişe ve Cam Fabrikaları A Ş” adı ile kurulan bu fabrikayı çeşitli tarzlarda cam üretimi yapan birçok başka şirket takip etmiştir


Paşabahçe, özellikle kuruluş yıllarında ülkenin her yerinden çok sayıda cam ustasını bir araya toplamış ve Türk cam tarihi için önemli bir cam yapım merkezi haline gelmiştir Bu dönemin en önemli cam işçileri arasında, özellikle serbest şekil verilmiş ürünleri ile tanınan (baba) Yusuf Görmüş yer almaktadır


Geleneksel Türk cam ürünü, Çeşm-i Bülbül ya da Venedik biçimi ile üretilen Türk filigranosu, Beykoz işi olarak da bilinir Benzer yüksek kaliteli ürünler halen Venedik’te Murano’da üretilmektedir Geleneksel Çeşm-i Bülbül dışında, Türk cam sanatının daha çok uygulamalı ya da dekoratif ürünler için uygun form ve tarzları benimsediği görülmekte, seramik sanatından edinilmiş birçok formun özellikle baskın olduğu bilinmektedir


Çeşm-i Bülbül


Çeşm-i Bülbül filigrano tekniğine verilen Türkçe isimdir Diğer filigrano teknikleri dünya çapındaki çeşitli cam merkezlerinde bilinmektedir Çeşm-i Bülbül Anadolu atölyelerinin çıkardığı bir üründür Bu teknik, modern cam endüstrisinin ilerlemiş yöntemlerinin bile geleneksel ustaların çalışmalarını geçemediği bir tekniktir

ÇeşmibülbülÇeşm-i Bülbül son derece kalifiye bir tekniktir Ürünün oluşumundaki her bir etap titiz bir şekilde yerine getirilmeli ve çok kısa bir zamanda bitirilmelidir Teknik, genel olarak farklılık göstermeyebilir ama her bir ustanın ona yaklaşımı, yani tarzı farklı olacaktır Bu teknik asla hata kabul etmez Hata yapıldığında düzeltmek neredeyse imkansızdır, bu nedenle camı yapmak için ortaya konan kuralların her biri büyük bir kesinlikle yerine getirilmelidir


Teknik şu şekilde işlemektedir;


Demir bir çubuk, yani pipo, fırında eriyik halde bulunan cama daldırılır
Pipo bütün camı toplamak için döndürülür
Cam potadan ayrılır ve ocak dışında şekillendirilir ve soğutulur
Bu aşamada biraz daha soğuk olan toplanmış cam, düzenli şekilde bir araya getirilmiş renkli cam çubuklar ile hazırlanan bir kalıba sokulur ve üflenir, çubuklar cama yapışır
Oluşturulan form tekrar potaya götürülerek cam çubukların tamamen yapışması sağlanır

Ürüne son şekli kalıp içinde verilir, bu aşamada gerekli olan döndürme işlemi elle yapılır Bu son derecede büyük bir yetenek gerektiren bir işlemdir
Biten ürün soğutulur ve metal çubuktan ayrılır

Cam Boncuk Yapımı


Cam BoncukCam boncuk yapımı cam üretiminin en cazip şekillendiren biridir Bir halk sanatı olarak yaygın bir şekilde üretilen cam boncuklar küçük fırınlarda yapılır Cam odun ateşinde yumuşatılır ve boncuklar elle kullanılan son derece basit birkaç aletle çeşitli formlar verilerek üretilir


Cam boncuk üretiminde kullanılan yöntemler, fırının odunla yakılması ve cam üreticinin özellikleri yaklaşık 3000 yıllık bir geçmişe dayanır Bugün yapılan boncuklarda bile nihai ürün daha önceki dönemlerdeki ürünlerden çok az farklılık gösterir ve görevleri de elbette çok az değişmiştir


‘Güvercin’ Şişe


Birleşik tekniklerle üretilen Anadolu cam ürünleri arasında en ilginç ve en tipik olanı, Anadolu atölyelerinde son derece yüksek bir yetenek ile üretilen güvercin şeklindeki şişedir Yüksek yetenek gerektiren teknikleri kullanılması gerektiği için cam sanatı için son derece önemli bir üründür

Camın temel maddesi silikondioksit (SiO2) denilen Türkçe’de silis ya da çakmak taşı olarak geçen madde Bu madde doğada oldukça fazla bulunuyor Özellikle kumda en çok bulunan madde diyebiliriz Diğer önemli metaryaller ise alkali metal ve metal oksittir Alkali metal için genelde soda kullanılır, metal olarak ise demir kullanılabilir

Kullanılacak metaryeller toz haline getirilmeli Bu durumda işleri kolaylaştırmak ve iyi verim almak için beyaz kum kullanılır Maddeler iyice ufaltılıp elekten geçirildikten sonra fırına atılıp orta sıcaklıkta (2000 C) eritilir Sık sık karıştırılır Bu sırada fırının ısısının korunması ve maddede oluşacak köpüklenmelerin engellenmesi çok önemlidir 5-6 saatlik bir ısıtma işleminden sonra elimizde erimiş şeker kıvamında bir karışım olur Artık bunu değişik aletlerle çırparak şekillendirebiliriz Değişik şekiller için hava kullanılır

Tabii maddelerin bol bol karıştığı bir işte çok fazla detay vardır Camın oluşması için değişik oranlarda farklı materyaller kullanılır Mesela normalde kumda bulunan demir ile yapılan camlar yeşilimsi olur bunu engellemek için lead denilen bir madde kullanılır Ya da alkaline olarak boraks kullanıldığında çok kalite camlar üretilebilir ancak bu oldukça pahalıya gelir

Cam ve Cam Üflemernİnsanoğlu volkanik cam veya obsidyen diye anılan doğal camı çok eski zamanlarda keşfetmiş ve bu doğal madeni işleyerek, bıçak, ok ucu, silah süsleme aracı ve mücevher olarak kullanmıştır rnrnSuni camın ilk olarak nasıl üretildiğine dair hiçbir kanıt olmamasına rağmen, Romalı bir tarihçi olan Pliny, camı ilk olarak Finikeli denizcilerin bulduğuna işaret eder Hikayeye göre denizciler, Suriye'nin Prolemais bölgesindeki sahilde bir kamp kurarlar ve ateş yakarak kaplarını, aynı zamanda yükleri olan soda blokları üzerine koyarlar

Ertesi gün uyandıklarında, ateşin sıcaklığından dolayı kum ve sodanın camı oluşturduğunu görürler Camın ilk olarak Mısırlılar ve Finikeliler tarafından İÖ 2 yüzyılda üretildiği söylense de, Mezopotamya'da bulunan ilk cam örneklerinin tarihi, İÖ 3 yüzyıla dayanmaktadır Cam eski zamanlarda çoğu kez kralların himayesinde ve krala bağlı olarak faaliyet gösteren atölyelerde veya zengin müşterilerin gereksinimlerini karşılamak amacıyla üretilmiştir Bununla beraber, ilk günden beri değerli taşlara ve insan eliyle yapılmış madeni eşyalara alternatif olarak üretilmiş ve kullanılmıştır Roma Dönemi'nden itibaren, hemen hemen tüm cam eşyaların üretiminde taş, maden ve seramik eşyalar taklit edilmiştir

Cam sanatındaki en önemli ilerleme üfleme yönteminin bulunmasıdır Bu tekniğin MÖ 1 yüzyıl ortalarına doğru Fenikeliler tarafından bulunduğu söylenmektedir fakat bu teknikten tam olarak yararlanılması ancak, pipo adı verilen ortası boş metal bir üfleme çubuğunun kullanılmaya başlamasıyla gerçekleşmiştir (tahminen MÖ 1yüzyılın son çeyreğinde) Üfleme çubuğu ile havayla şişirme yönteminin birleşmesi, cam yapımı konusundaki en önemli kilometre taşlarından biridir Selçuklu, Artuklu ve Osmanlı camlarının ortak özelliği hepsinin üfleme tekniğiyle yapılmış olmasıdır rnrnCam üfleme tekniğinin kullanıldığı durumlarda, fırından alınan ve fıska olarak tabir edilen sıcak cam biraz üflendikten sonra soğumaya başlar ve bu noktada tekrar erimiş cama batırılarak daha büyük bir form verilebilir

Kepçeleme yönteminde ise cam, kepçede küre haline getirilirken soğutulur ve pipo sürekli olarak döndürülerek cama kepçe içinde istenilen form verilir Uygun sıcaklığa ulaşıldığında ise üfleme işlemi gerçekleştirilir Üfleme işlemi sonrasında ya serbest şekil üzerinde çalışılır ya da cam bir kalıp yardımıyla (kalıp içine üfleyerek) şekillendirilir Tüm bu aşamalar sırasında tercihe bağlı olarak kristal haldeki özel cam boyaları kullanılarak cama renk verilebilir Üfleme ve serbest sekillendirme dışında yaygın olarak kullanılan yöntemlerden biri de döküm yöntemidir (camın bir kalıp içine dökümü) Camın sıcakken şekillenebilme özelliği, bu malzemeyle çalışanlara ustalıklarını sergileme imkanı tanımıştır

Böylece değişik şekillerde, renklerde ve bezemede birçok parça üretilmiştir Cam yapımındaki en önemli unsurlardan biri saydamlıktır Bu unsur belki de hiçbir malzeme için bu kadar önem taşımaz Çünkü cam saydamlığı nedeniyle diğer malzemeler kadar görünmez Görünmeyen bir malzemeyle tasarım yapmak doğal olarak bazı zorluklar taşır Bugün kullanılmakta olan cam üretme yöntemleri ve hammaddeler, Antik Dönem'den beri bilinmekte ve uygulanmaktadır Cam yapımında kullanılan aletlerde de, cam üfleme tekniğinin bulunmasından bu yana önemli bir değişiklik olmamıştır

CAM




Cam, aşırı soğutulmuş alkali ve toprak alkali metal oksitleriyle, diğer bazı metal oksitlerin çözülmesinden oluşan bir sıvı olup ana maddesi (SiO2) silisyumdur, cam akışkan bir maddedir Camlar erimiş haldeki amorf yapısını koruyarak katılaşan inorganik cisimler olarak tanımlanabilir Üretim sırasında hızlı soğuma nedeniyle kristal yapı yerine amorf yapı oluşur Bu yapı cama sağlamlık ve saydamlık özelliğini kazandırır
Camı Oluşturan Ana Maddeler [değiştir]Adi camın bileşimine giren üç grup madde vardır Bunlar cam haline gelebilen oksitler, eriticiler ve stabilizatörler denilen maddelerdir Camın bileşimine giren bu maddeler kum-soda-kireç olarak da adlandırılabilirler Adi camın bileşimine giren maddelerin dışında cama önemli özellikler kazandıran ve üretimde bazı yararlar sağlayan yardımcı bileşenler vardır
Camlaşıcılar [değiştir]Camlaşma özelliği olan bu maddeler genelde ağ oluşturan bazı oksitlerdir Kuvars kumu bunların başında gelir Ağ oluşturan oksitlerin en önemlileri ise SiO2, B2O3 ve P2O5 (fosfor) dir

Eriticiler [değiştir]Ağ oluşturan ve cam haline gelebilen oksitlerin erimelerini kolaylaştırmak amacıyla cam bileşimine katılan maddelere eriticiler denir Bu maddeler camlaşıcıların erime sıcaklığını düşürerek onların erimelerini kolaylaştırır Özellikle 1713˚C’deki silisyumun erime derecesi 1500˚C’ye düşer Eriticiler ağ içine girerek onu değiştirdiği için eriticilere modifikatör de denmektedir Eriticilerin başlıcaları Na2O, K2O, Li2O dur

Stabilizatörler (Sabitleştiriciler) [değiştir]Stabilizatörler, camın kimyasal dayanımı, kırılma indisi, dielektrik özellikleri üzerinde etki yaparlar Formülüne stabilizatör ilave edilmemiş bir cam su karşısında stabil özellik göstermez Bu camlara su camı denilir Stabilazatör olarak kullanılan maddelerin başlıcaları CaO, BaO, PbO, MgO ve ZnO dur
CaO kireç taşının (CaCO3), MgO ise dolamitin (MgCO3) cam formülüne katılması ile sağlanmış olur Bu iki maddenin ısıtılması ile bünyelerindeki CO2 çıkar ve geriye oksitler kalır CaCO3 = CaO+ CO2 gibi

Yardımcı Bileşenler (İkincil Bileşenler) [değiştir]Bu bileşenler genelde adi camın formülüne girmezler, ancak değişik cam türlerinde değişik etkiler sağlamak üzere kullanılan oksitlerdir Örneğin
Mangan dioksit (MnO2): Camın rengini açar
Arsenik (As2O3): renk verici, saflaştırıcı
Sülfür (Na2SO4): redükleyici
Potasyum nitrat (KNO3): camın saydamlığını giderir
Cam Malzemelerin Üretimi [değiştir]Cam malzeme üretimi, ardışık dört devreden (iki kademede – bunlar ergimiş camın elde edilmesi ile cama biçim verilmesi, parlatılması ve kesilmesidir) oluşmaktadır

Ana Maddelerin Hazırlanması
Eritme
Biçimlendirme
Tavlama
Ana Maddelerin Hazırlanması

Camın bileşimine girecek ana maddelerin her şeyden önce yabancı maddelerden arındırılıp iyi bir şekilde öğütülmesi gerekir Tek tip cam üreten tesislerde öğütülmüş ana maddeler, silolarda depolanır ve siloların alt tarafındaki kapakları açılmak suretiyle istenen miktarda malzeme, terazili bir arabaya alınır

Eritme

Günümüzde eritme işlemi, kapasitesi max 2 ton olan krözelerde (potalı fırınlarda) veya kapasitesi 1000 ton dolayındaki havuz fırınlarda yapılmaktadır Fırınların yapımında ateşe dayanıklı, silisyum, alüminyum, zirkon gibi yüksek nitelikli refrakter malzemeler kullanılır

Havuz fırın

Biçim yönünden yüzme havuzuna benzediği için havuz fırın denmiştir Çok miktarda cam üretilmesi gereken üretim süreçlerinde kullanılır Bu fırında yaklaşık 800-1000 ton dolayında erimiş cam bulunur Camı oluşturacak ana maddeler, özel bir itici mekanizma ile havuz fırınının ağız kısmından içeri itilir ve eritme işi başlar

Potalı fırın

İçerisinde ayrı ayrı cam türlerine ait ana maddelerin eritildiği birden fazla fırın vardır Cam türlerinin fazla olduğu ancak cam miktarının az olduğu üretim süreçlerinde havuz fırınının kullanılması uygun değildir Bu yüzden potalı fırın kullanılır Potalı fırında ana madde miktarı en fazla 2000kg dolayındadır

Biçimlendirme

Ana maddelerin hazırlanması ve eritme evrelerinden sonra sıra dinlendirilmiş cam hamurunun biçimlendirilmesine gelir Cam malzeme, sekiz yöntemle biçimlendirilir:




a) Üfleme (Şişirme) Yöntemi
b) Dökme-Silindirleme Yöntemi
c) Çekme Yöntemi
d) Yüzdürme Yöntemi
e) Presleme Yöntemi
f) Lif Haline Getirme Yöntemi
g) Köpük Haline Getirme Yöntemi
h) Diğer biçimlendirme yöntemleri

Tavlama

Bu evrenin amacı; fabrikasyon üretiminde cam soğurken oluşan iç gerilmeleri yok etmektir Tepeden ısıtılan sürekli bir kanal içinde camı yeniden ısıtarak iç gerilmelerin giderilmesi sağlanıncaya kadar bekletmek ve daha sonra yavaş yavaş soğutularak uygulanır

Cam türleri

Soda kalsik Camı

Dünyada üretilen camların %90’ı soda kalsik camıdır Kolayca eritilebilir, ucuzdur fakat ısıl şoklara mukavemet ve kimyasal kararlılık gibi haller dışında her yerde kullanılabilir Normal elektrik ampulü, fluoresan ampulleri, pencere camları vb malzemelerin üretiminde kullanılırlar Yapısında %5 oranında CaO vardır

Kurşun Camı (Kristal Cam)

Soda kalsik camında kirecin yerini PbO aldığında kurşun camı elde edilmiş olur Yapısında %80 oranında bazı hallerde daha fazla kurşun oksit bulundurur Kurşun oksit, camın erime noktasını düşürerek yumuşama noktasını CaO’li camlarınkinin de altına düşürür Ayrıca cama kolay işlenebilme, ışığı yansıtma ve yayma özelliği kazandırır Kurşun oksit miktarının %80′i geçtiği cam türü gamma ve X ışınlarından korunmak amacıyla kullanılır Oldukça pahalı bir cam olduğu için baryum oksitli camlar kullanılır

Borosilikat Camı

Borosilikat camlarının yüksek yumuşama noktası vardır Buna rağmen, ısıl şoklara karşı büyük bir mukavemet sağlayan büyük bir genleşme katsayısı, su ve asitlere karşı çok iyi mukavemet göstermesi ve üstün elektriksel özellikleri vardır Bu nedenlerden dolayı labuvatuar (teknik) cam olarak kullanılmaktadır Mutfak eşyası, büyük boyutlu astronomik aynalar yapılmaktadır

Alüminosilikat Camı

%20 den fazla alümin, az miktarda bor, bir miktar kireç ile çok az alkali içerirler Ancak alkali bulunmadığı zaman camın eritilmesi ve işlenmesi zorlaşır Yumuşama noktasının yüksek ve dilatasyon katsayısının küçük olması termometre, yanma tüpleri, alevle doğrudan temas edecek her türlü parçanın yapımında kullanılır

Silisyum Camı (%96 SiO2)

%96 oranında silisyum içeren bu cam, presleme ve üfleme yöntemleri ile şekillendirme bu camlara uygulanır Dilatasyon katsayısı küçüktür Bu cam türü, çok saydam oluşu nedeniyle UV ışınlarını çok iyi geçirirler Bu nedenle UV lambaları ile mikrop öldürücü özel lambaların yapımında kullanılır

Silisyum Camı (%99 SiO2)

Çok saf kuvars kumunun eritici madde olmadan eritilmesiyle elde edilir Bu camın üretimi ve şekillendirilmesi çok yüksek sıcaklıkta (1750˚C’de) olur Bu nedenle üretilecek malzemelerin şekil ve boyutları sınırlı olmak zorundadır Genleşme katsayısının küçük, yumuşama noktasının çok yüksek olması ve UV ışınlarını çok iyi geçirmesi gibi olumlu özellikleri vardır Dielektrik özellikleri de iyidir Ancak maliyetin yüksek oluşu nedeniyle eletroteknikteki uygulamaları sınırlıdır Isıl şoklara karşı mukavemeti en yüksek camdır