Правильная установка алмаза зависит от вида его режущей кромки. Наиболее удачное положение алмаза и подходящее давление следует определить на практике. Для непривычной к алмазу руки легче пользоваться набором стальных колесиков. В нем имеются стальные колесики, вращающиеся, как револьверный барабан. Кроме того, стальные колесики легче точить на шлифовальном камне.
От режущего алмаза следует отличать чертежный алмаз для стекла. Такой алмаз обычно имеет вид карандаша, на конце которого укреплен маленький осколок алмаза с острым углом. Чертежный алмаз служит исключительно для письма по стеклу или кварцу, а также для нанесения делений. Для последней операции необходимо тщательно подобрать наиболее благоприятное положение острия. Нанесение тонких делений Кольрауш советует производить под слоем воды. Без особых трудностей можно с помощью правильно взятого в руку алмаза нанести деления с шириной линии в 0,1 мм. С помощью прибора К. Цейса можно довести толщину штрихов до 0,001 мм.
И) Травление стекла и плавленого кварца
Под травлением стекла понимают обработку его поверхности химическим путем. Наиболее известным является применение плавиковой кислоты. Фтористый водород, растворяя кремниевую кислоту и образуя фтористый кремний, разъедает поверхность стекла и кварца. Соответствующим выбором концентрации можно получить поверхности с различной степенью шероховатости.
Газообразный фтористый водород получают, смешивая в плоской свинцовой чашке порошок плавикового шпата с концентрированной серной кислотой; без нагревания реакция идет сравнительно медленно. Можно пользоваться и одной плавиковой кислотой, которая также выделяет фтористый водород. Для хранения плавиковой кислоты применяются каучуковые, свинцовые или сделанные из искусственных материалов бутылки, а также стеклянные сосуды, на стенки которых наносится толстый слой парафина.
Для предохранения частей стекла, которые не должны подвергаться травлению, на них наносят соответствующий защитный слой — «основу». Сравнительно просто составить такой защитный слой из равных частей пчелиного воска и парафина. Рецепт, предложенный Фриком: 4 части белого воска, 2 части мастики, 1 часть асфальта и 1 часть скипидара; эта смесь в течение 1Aчаса поддерживается в расплавленном состоянии. Затем сливают верхнюю часть расплавленного вещества в холодную воду и придают застывшей · массе форму шарика величиной с куриное яйцо. Шарик кладут в шелковую тряпочку и смазывают ею предварительно нагретую стеклянную пластинку. Получаемый при этом на стекле чрезвычайно тонкий защитный слой вполне пригоден при простых травлениях.
Еще более простой защитный слой применяется при изготовлении термометров, это чистый воск, который в расплавленном виде наносится простой кисточкой на стеклянную пластину. Без особых трудностей можно, пользуясь тонкой иглой, наносить деления с интервалом 0,2 мм. Подготовленные таким образом стеклянные пластины или подвергают непосредственному действию плавиковой кислоты, или кладут их на некоторое время на края свинцовой чашки с плавиковой кислотой так, чтобы ее пары могли действовать на пластины по крайней мере в течение 1A—1 часа. При непосредственном действии плавиковой кислоты для травления достаточно всего нескольких минут. Путем предварительных проб определяют зависимость между глубиной травления и временем.
Освобождать деталь от защитного слоя после травления можно двумя способами: 1) осторожно прополоскать ее в горячей воде, при этом слой воска расплавляется, и его можно потом снова собрать с поверхности воды, и 2) оставить пластину на, некоторое время в холодной воде, в которую добавляют немного соды; вода, проникая под действием капиллярных сил между стеклом и защитным слоем, несколько приподнимает его, в результате слой легко снимается. После этого травленые места, а также и всю пластину следует осторожно протереть мягкой бумагой или тряпочкой. Если вытравленные штрихи желают только сделать более четкими, то в полученные углубления можно втереть черную или красную масляную краску, избыток которой удаляют при помощи жесткой бумаги.
Для того чтобы приготовить достаточно хорошее зеркальце для гальванометра, можно использовать так называемые покровные стекла для микроскопических препаратов. Такое стеклышко сплошь покрывают защитным слоем воска, накладывают на него в качестве шаблона кусочек круглой латуни и, пользуясь разметочной иглой, проводят на стекле окружность. Затем следует довольно долго протравливать стекло в плавиковой кислоте. После промывания можно без труда выдавить обрисовавшийся на стекле диск. Несколько таких дисков следует одновременно посеребрить и затем испытать их на нлоскопараллельность. Для последней операции можно или отбрасывать на весьма удаленный экран пучок солнечных лучей, отраженный от зеркальца,— зайчик не должен быть искаженным,— или наблюдать в оптическую трубу изображение шкалы,— оно должно быть также свободным от искажений. В большинстве случаев получаются вполне удовлетворительные зеркальца.
Если не имеется в наличии так называемых дублированных молочных стеклянных шайб с тонким промежуточным слоем, то можно взамен их изготовить, также посредством травления, светопроницаемые матовые шайбы. Предназначенную для травления пластинку покрывают с одной стороны защитным слоем — для этого случая пригоден асфальтовый лак,— а другую сторону тщательно очищают слабой азотной кислотой или очень разбавленной плавиковой кислотой и промывают дистиллированной водой. Затем пластинку кладут этой очищенной стороной на свинцовую чашечку, которая служит для получения фтористого водорода. Процесс идет медленно, и только по прошествии одного или двух дней травление можно считать законченным. Вообще же надо иметь в виду, что, пользуясь газообразным фтористым водородом, получают матовую поверхность, а при травлении в жидкой плавиковой кислоте поверхность остается прозрачной. Тонкие линии получаются лучше всего травлением в разбавленной плавиковой кислоте.
В настоящее время тонкую гравировку на стекло можно наносить также, применяя песчаную струю и резиновые шаблоны. Простые пескоструйные пистолеты позволяют для матирования стекла все более широко пользоваться этим методом; их целесообразно заполнять карбидом кремния, так как при этом образование пыли относительно мало.
При массовом производстве для гравировки стекла в настоящее время описан метод давления сеткой.
В заключение следует еще упомянуть об особых трубках, известных под названием трубок KPG. Они изготовляются преимущественно из венского приборного стекла 20, а также из мягких стекол III гидролитического класса, например стекла AR или UW. Точность выполнения внутреннего диаметра составляет для этих диаметров ±0,01 мм. Для больших диаметров, которые, увеличиваясь, доходят до 80 мм, точность изготовления составляет ±0,05 мм.
Кроме круглого внутреннего канала можно изготовить также трубки с квадратным, шестигранным или коническим каналом с совершенно равномерным сужением. Трубки с квадратным поперечным сечением особенно пригодны для проекций.
Четырехгранные трубки KPG изготовляются преимущественно размерами между 4,5x4,5 и 30X30 лш2 и длиной между 70 и 250 мм. В настоящее время в продаже имеются также овальные трубки KPG с отношением поперечных размеров 2:1.
К) Плоские стеклянные фильтры
В технической физике часто применяются плоские стеклянные фильтры. Чаще всего они изготовляются посредством спекания из порошкообразного твердого стекла. Плоские фильтры выпускаются с различной величиной пор, от 1,5 до 500 лиг. Появившиеся в продаже фильтры из спеченной стеклоткани выпускаются в виде плоских или искривленных круглых пластин 240 мм 0 или четырехугольных пластин с длиной стороны 240 мм. Имеются также фильтры в виде трубок и фильтровальных втулок до 70 мм 0 с величиной пор от 10 до 125 мк. Как плоские фильтры, изготовленные из порошка, так и фильтры из стеклоткани можно легко вплавлять в стеклянные трубки. В качестве последних, пригодных главным образом для фильтрации газа, можно применять трубки под марками AR и GW.