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Conhecido pela sua enorme beleza, o vidro é um produto refinado
produzido a partir de matérias- primas baratas unidas a poucos aditivos.
Dependendo do meio de fabricação é possível obter um vidro com altíssima dureza
e resistência, o vidro temperado vem sendo empregado em diversos objetos, desde
uma simples forma de cozinha até enormes janelas.
A transparência dos vidros é dada pois o vidro é definido como um
líquido super-refrigerado, ou seja, nunca cristaliza e devido a uma bagunça
entre suas moléculas a luz consegue percorrer por esse material.
A denominação “vidro temperado” se deu pelo resfriamento controlado no
processo final de fabricação, denominado têmpera. Contudo o termo têmpera,
define um tratamento térmico com aquecimento e resfriamento controlado feito em
ligas metálicas, principalmente ligas ferrosas, para assim, se obter um
material mais duro e resistente sem alterar o aspecto visual do produto, com
isso o vidro ganha dureza sem perder a transparência ou cor.
O vidro plano é fabricado em 2 estágios: (1) nas indústrias primárias,
onde o produto básico é preparado e (2) nas indústrias secundárias, onde é
apurado.
INDUSTRIA PRIMÁRIA
Neste artigo descreverei apenas uma indústria primaria, a de
produção por flutuação,no qual as placas de vidro plano apresentam massa
homogênea e espessura continua, sendo que essa última pode variar entre 2-25
milímetros. Partindo de uma produção continua e permanente que se possa
aproveitar ao máximo o calor gerado pela fornalha (que uma vez apagada pode
gerar graves prejuízos).
Matéria Prima
Os materiais utilizados para produção
de vidro claro são: (1) areia-silica, (2) cinza de soda -carbonato de sódio (Na2CO3),
(3) pedra de cal - carbonato de cálcio (CaCO3), (4) dolomita
(Ca/Mg.CO3), (5) sulfato de sódio cru e se possível (6) aparatas de
vidro.
Após a mistura entre os lotes dessas
matérias-prima, a mistura é levada até um tanque de fusão, ou por esteiras ou
por caminhões. Um tanque que suporta 2100 toneladas de vidro, tem em torno de
60 metros de comprimento, 12 metros de largura e 1,5 de profundidade,
assentados sobre uma câmera de ventilação de 15 metros de profundidade, que é
usada para alimentar a fornalha.
Na fornalha a mistura é aquecida entre
1600-1800ºC, pois nessa faixa de temperatura todos os constituintes estão
líquidos e fáceis de moldar, de onde flui para o tanque onde resfria até
1100ºC, passando por um refinador, no qual os gases dispersos são eliminados
para que finalmente seja despejado sobre o canal de estanho.
Os materiais utilizados para produção
de vidro claro são: (1) areia-silica, (2) cinza de soda -carbonato de sódio (Na2CO3),
(3) pedra de cal - carbonato de cálcio (CaCO3), (4) dolomita
(Ca/Mg.CO3), (5) sulfato de sódio cru e se possível (6) aparatas de
vidro.
Após a mistura entre os lotes dessas
matérias-prima, a mistura é levada até um tanque de fusão, ou por esteiras ou
por caminhões. Um tanque que suporta 2100 toneladas de vidro, tem em torno de
60 metros de comprimento, 12 metros de largura e 1,5 de profundidade,
assentados sobre uma câmera de ventilação de 15 metros de profundidade, que é
usada para alimentar a fornalha.
Na fornalha a mistura é aquecida entre
1600-1800ºC, pois nessa faixa de temperatura todos os constituintes estão
líquidos e fáceis de moldar, de onde flui para o tanque onde resfria até
1100ºC, passando por um refinador, no qual os gases dispersos são eliminados
para que finalmente seja despejado sobre o canal de estanho.
O Banho
de Flutuação em Estanho
Forno de Vidro Float www.vidroimpresso.com.br |
Utilizá-se estanho pois seu ponto de
fusão é baixo, contudo seu ponto de ebulição e densidade são altos, desta forma
o estanho líquido e o vidro líquido não são capazes de interferir um no outro.
Como o vidro sai do tanque de fusão a
1100ºC, ele é capaz de manter o estanho líquido em um banho raso, contendo
cerca de 1800 toneladas de estanho fundido, que devido a sua alta densidade,
permite que o vidro flua sobre sua superfície ou uma leve imersão, que pode
chegar a até 7 milímetros.
A redução da espessura do vidro é dado
por uma sessão de prensagem por rolos.
O tanque onde corre o estanho líquido
deve ser selado e conter uma atmosfera rica em hidrogênio e nitrogênio, para
proteger o estanho da oxidação e garantir que seja feita a manutenção a cada
cinco anos, mas que sempre seja feita a reposição do estanho quando necessário.
No vídeo abaixo, é possível visualizar
todo o processo de fabricação desse vidro, ele foi exibido em um documentário
da Discovery.
Têmpera
O resfriamento do vidro deve ser feito de forma controlada para se obter
as propriedades adequadas, principalmente a mais adequada ao corte.
Durante a têmpera o vidro percorre sobre roletes enquanto jatos de ar
comprimido são responsáveis pelo seu completo resfriamento, até atingir a
temperatura de 100ºC, posteriormente são resfriados sob tubos de ventilação.
O resfriamento do vidro deve ser feito de forma controlada para se obter
as propriedades adequadas, principalmente a mais adequada ao corte.
Durante a têmpera o vidro percorre sobre roletes enquanto jatos de ar
comprimido são responsáveis pelo seu completo resfriamento, até atingir a
temperatura de 100ºC, posteriormente são resfriados sob tubos de ventilação.
CUIDADOS E PREPARAÇÃO
Antes que o tratamento térmico ocorra, o vidro deve ser recortado e
furado, assim evita-se desgaste desnecessário em ferramentas e pequenas trincas
no próprio vidro. Quando o vidro temperado se quebra, ocorre a fragmentação em
pequenos pedaços pouco cortantes.
Independente do tipo de tratamento que o vidro sofra, seja ele térmico
ou termoquímico, o processo é irreversível.
Tratamento Térmico
Logo após a preparação das lâminas, elas são levadas a um forno,
onde aqueceram até uma temperatura próxima aos 650ºC e em seguida resfriadas
com ar pressurizado.
Tratamento Termoquímico
O tratamento químico ocorre quando o vidro é imerso em nitrato de
potássio líquido. Durante essa imersão, o óxido de sódio presente no vidro se
choca com o nitrato criando uma camada mais dura que o próprio vidro.
Referencias
http://www.fau.usp.br/deptecnologia/docs/bancovidros/prodvidro.htm
http://www.vidroimpresso.com.br/noticia-setor-vidreiro/a-alma-do-vidro-moderno
http://www.vidroimpresso.com.br/noticia-setor-vidreiro/a-alma-do-vidro-moderno