Cam nasıl üretilir?
Saydam veya yarı saydam bir görünüme sahip olan cam genel olarak sert, kırılgan olup, sıvıların muhafazasına imkan veren katı bir malzemedir. Antik çağlardan günümüze kadar gerek inşaat malzemesi olarak ve gerekse süs eşyası olarak kullanılmaktadır. Günümüzde son derece yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Arabadan eve, buzdolabına, televizyona, tabak, kase vb mutfak malzemelerine kadar bir çok yerde kullanılmaktadır.
Cam ani soğutulmuş haldeki alkali ve toprak alkali metal oksitleriyle, diğer bazı metal oksitlerin çözülmesinden meydana gelen akışkan bir malzeme olup ham maddesi silisyumdur. Cam amorf yapısını koruyarak katılaşan bir maddedir. Üretim sırasında hızlı soğumadan dolayı kristal bir yapı yerine amorf bir yapı oluşmaktadır. Bu yapı cama sağlamlık ve saydamlık kazandırmaktadır.
Camın tarihi antik çağlara kadar uzanmaktadır. Ne zaman üretildiği tam olarak bilinmese de, elimizde bulunan en eski cam eşyalar M.Ö 2500 yıllarına ait olan Antik Mısırboncuklarıdır.
Cam yapımı aşamasında ilk adım doğru maddelerin uygun bir oranda bir araya getirilmesidir. Camın hammaddesi olan maddeler, kum, soda ve kireçtir. Kum, cam üretiminde ana malzemedir. Soda, camın düşük sıcaklıkta akıcı hale gelmesini sağlamaktadır. Kireçse, camın kimyasal etkilere dayanıklılığını artırmaktadır. Bir araya getirilen bu üç madde 15000 C’deki fırınlarda eritme işlemine tabi tutulmaktadır.
Suni camın ilk defa nasıl üretildiğine herhangi bir kanıt olmamasına rağmen, Romalı tarihçi Pliny, camı ilk olarak Finikeli denizcilerin bulduğunu ifade etmiştir. Bazı kaynaklarda camın ilk defa Mısırlılar ve Finikeliler tarafından M.Ö. 2. yüzyılda üretildiği belirtilse de Mezopotamya’da bulunan ilk cam örneklerinin tarihi, M.Ö. 3. yüzyıla ait olduğu saptanmıştır. Cam eski zamanlarda genel olarak kralların himayesinde ve krala bağlı olarak çalışan atölyelerde ya da zengin müşterilerin çeşitli ihtiyaçlarını karşılamak için üretilmiştir.
M.Ö 12000 ile M.Ö 4000 yılları arasında cam ilk defa dekoratif küçük boncuklar olarak kullanılmıştır. Doğu Akdeniz bölgesindeki ilk cam bulgularına, M.Ö. 2000 yılı civarında, Antalya’nın Kaş ilçesi yakınlarında, bir ticaret gemisinin kargo bölümünde rastlanmıştır. M.Ö. 2500 yıllarında kullanım amaçlı olarak çeşitli cam objeler yapıldığı görülmektedir. Mısırlılar M.Ö 1000 yıllarında camı son derece zaman alıcı ve zor bir işlemden geçirerek elde etmeyi başarmışlardır. Bundan dolayı cam kıymetli eşya olarak muamele görülmüştür.
Cam yapımında kullanılmış olan en eski teknik iç kalıplama tekniğidir. Bir çubuğun ucundaki şekil verilmemiş kil kalıbın üzerine cam dökülüp yavaş yavaş soğutularak elde ediliyor ve soğuma işleminden sonra kalıp çıkarılıyordu.
Kalıba döküm tekniğinde, önceden hazırlanmış olan kalıpların içine veya dış kalıp üzerine camın dökülerek şekillendirilmesidir.
Üfleme tekniğinde ise ortası boş olan “pipo” denilen üfleme çubuklarıyla cama şekil veriliyordu. Kısa sürede sıvı halden katı hale geçeceğinden dolayı piponun ucundaki cam, piponun yardımıyla avuç içinde hızlı bir şekilde döndürülerek şekillendirilmeye çalışılıyordu. Pipo yavaş yavaş üflenerek cama şekil verilmeye çalışılıyordu.
Ağ oluşturan ve cam haline gelebilen oksitlerin erimelerini sağlamak için cam bileşimine katılan maddelere eriticiler adı verilir. Bu eriticiler camlaşıcıların erime sıcaklığını düşürmek suretiyle onların erimelerini kolaylaştırmaktadır. Stabilizatörler, camın kimyasal dayanımı, kırılma indisi, dielektrik özellikleri üzerinde etki yapan maddelerdir. Mangan dioksit (MnO2) camın rengini açmak için, arsenik renk vermek ve saflaştırmak için, sülfür redükleyici olarak, potasyum nitrat (KNO3) camın saydamlığını gidermek için kullanılmaktadır.