Vidro Float e Vidro Laminado
Vidro Float
O processo de flotação, inventado por Sir Alastair Pilkington em 1952, produz vidro plano. Este processo permite a fabricação de vidros transparentes, coloridos e revestidos para edifícios, e transparentes e coloridos para veículos.
Existem cerca de 260 plantas de vidro float em todo o mundo, com uma produção combinada de cerca de 800.000 toneladas de vidro por semana. Uma planta de vidro float, que opera ininterruptamente por 11 a 15 anos, produz cerca de 6.000 quilômetros de vidro por ano, com espessuras de 0,4 mm a 25 mm e larguras de até 3 metros.
Uma linha de produção de flotação pode ter quase meio quilômetro de extensão. As matérias-primas entram por uma extremidade e, da outra, saem placas de vidro, cortadas com precisão conforme as especificações, a taxas que chegam a 6.000 toneladas por semana. Entre elas, encontram-se seis estágios altamente integrados.
Fusão e Refino
Ingredientes de grãos finos, rigorosamente controlados quanto à qualidade, são misturados para formar um lote, que flui para o forno, que é aquecido a 1500°C.
Atualmente, a flotação produz vidro com qualidade quase óptica. Diversos processos – fusão, refino e homogeneização – ocorrem simultaneamente nas 2.000 toneladas de vidro fundido no forno. Eles ocorrem em zonas separadas, em um fluxo de vidro complexo, impulsionado por altas temperaturas, como mostra o diagrama. Isso resulta em um processo de fusão contínuo, com duração de até 50 horas, que fornece vidro a 1.100 °C, livre de inclusões e bolhas, de forma suave e contínua, ao banho de flotação. O processo de fusão é fundamental para a qualidade do vidro; e as composições podem ser modificadas para alterar as propriedades do produto acabado.
Banho de flutuação
O vidro do fundidor flui suavemente sobre um bico refratário para a superfície espelhada do estanho derretido, começando a 1.100 °C e saindo do banho de flutuação como uma fita sólida a 600 °C.
O princípio do vidro float permanece o mesmo desde a década de 1950, mas o produto mudou drasticamente: de uma espessura única de equilíbrio de 6,8 mm para uma faixa de submilimétrico a 25 mm; de uma fita frequentemente manchada por inclusões, bolhas e estrias para uma perfeição quase óptica. O vidro float proporciona o que é conhecido como acabamento à fogo, o brilho da porcelana nova.
Recozimento, inspeção e corte sob encomenda
● Recozimento
Apesar da tranquilidade com que o vidro float é formado, tensões consideráveis são geradas na fita à medida que ela esfria. Excesso de tensão pode levar à quebra do vidro sob o cortador. A imagem mostra tensões através da fita, reveladas pela luz polarizada. Para aliviar essas tensões, a fita passa por um tratamento térmico em um forno longo conhecido como lehr. As temperaturas são rigorosamente controladas ao longo e transversalmente à fita.
●Inspeção
O processo de flotação é conhecido por produzir vidro perfeitamente plano e sem falhas. Mas, para garantir a mais alta qualidade, a inspeção ocorre em todas as etapas. Ocasionalmente, uma bolha não é removida durante o refino, um grão de areia se recusa a derreter, um tremor na lata cria ondulações na fita de vidro. A inspeção on-line automatizada faz duas coisas: revela falhas no processo a montante que podem ser corrigidas, permitindo que computadores a jusante orientem os cortadores a contornar as falhas. A tecnologia de inspeção agora permite que mais de 100 milhões de medições por segundo sejam feitas na fita, localizando falhas que a olho nu não conseguiria ver.
Os dados acionam cortadores "inteligentes", melhorando ainda mais a qualidade do produto para o cliente.
●Corte sob encomenda
Rodas diamantadas aparam a orla – bordas tensionadas – e cortam a fita no tamanho determinado pelo computador. O vidro float é vendido por metro quadrado. Computadores traduzem as necessidades dos clientes em padrões de corte projetados para minimizar o desperdício.
Vidro laminado
O processo de laminação é usado na fabricação de vidro para painéis solares, vidro plano estampado e vidro aramado. Um fluxo contínuo de vidro fundido é derramado entre rolos resfriados a água.
O vidro laminado é cada vez mais utilizado em módulos fotovoltaicos e coletores térmicos devido à sua maior transmitância. Há pouca diferença de custo entre o vidro laminado e o vidro float.
O vidro laminado é especial devido à sua estrutura macroscópica. Quanto maior a transmitância, melhor, e hoje, o vidro laminado de alto desempenho com baixo teor de ferro atinge tipicamente 91% de transmitância.
Também é possível introduzir uma estrutura de superfície na superfície do vidro. Diferentes estruturas de superfície são escolhidas dependendo da aplicação pretendida.
Uma estrutura de superfície com rebarbas é frequentemente usada para aumentar a adesão entre EVA e vidro em aplicações fotovoltaicas. O vidro estruturado é usado tanto em aplicações fotovoltaicas quanto em aplicações termosolares.
O vidro estampado é produzido em um processo de passagem única, no qual o vidro flui para os rolos a uma temperatura de cerca de 1050 °C. O rolo inferior, de ferro fundido ou aço inoxidável, é gravado com o negativo do padrão; o rolo superior é liso. A espessura é controlada pelo ajuste da folga entre os rolos. A fita sai dos rolos a cerca de 850 °C e é suportada por uma série de rolos de aço resfriados a água até a câmara de recozimento. Após o recozimento, o vidro é cortado no tamanho desejado.
O vidro aramado é produzido em um processo de dupla passagem. O processo utiliza dois pares de rolos de conformação refrigerados a água, acionados independentemente, cada um alimentado com um fluxo separado de vidro fundido proveniente de um forno de fusão comum. O primeiro par de rolos produz uma fita contínua de vidro, com metade da espessura do produto final. Esta é sobreposta por uma tela metálica. Uma segunda alimentação de vidro, para dar à fita a mesma espessura da primeira, é então adicionada e, com a tela metálica "enchida", a fita passa pelo segundo par de rolos, que forma a fita final de vidro aramado. Após o recozimento, a fita é cortada por dispositivos especiais de corte e encaixe.