Vidro flutuante e vidro laminado
Vidro flutuante
O processo float, inventado por Sir Alastair Pilkington em 1952, produz vidro plano. Este processo permite a fabricação de vidros transparentes, coloridos e revestidos para edifícios e vidros transparentes e coloridos para veículos.
Existem cerca de 260 fábricas de vidro float em todo o mundo, com uma produção combinada de cerca de 800 mil toneladas de vidro por semana. Uma fábrica de vidro flutuante, que opera ininterruptamente entre 11 e 15 anos, produz cerca de 6.000 quilômetros de vidro por ano em espessuras de 0,4 mm a 25 mm e em larguras de até 3 metros.
Uma linha flutuante pode ter quase meio quilômetro de comprimento. As matérias-primas entram por uma extremidade e da outra emergem placas de vidro, cortadas precisamente de acordo com as especificações, a taxas que chegam a 6.000 toneladas por semana. Entre eles estão seis estágios altamente integrados.
Derretimento 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.
A Float hoje fabrica vidro de qualidade quase óptica. Vários processos – fusão, refinação, 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 maneira suave e contínua ao banho de flutuação. 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 flutuante
O vidro do aparelho de fusão flui suavemente sobre um bico refratário sobre a superfície espelhada do estanho fundido, começando a 1.100°C e deixando o banho de flutuação como uma fita sólida a 600°C.
O princípio do vidro float permanece inalterado 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; desde uma fita frequentemente manchada por inclusões, bolhas e estrias até uma perfeição quase óptica. Float oferece o que é conhecido como acabamento à prova de 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 desenvolvidas na fita à medida que ela esfria. Muito estresse e o vidro quebrará sob o cortador. A imagem mostra tensões através da fita, reveladas pela luz polarizada. Para aliviar essas tensões, a fita passa por tratamento térmico em um forno longo conhecido como lehr. As temperaturas são controladas de perto ao longo e através da fita.
●Inspeção
O processo float 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 no estanho provoca ondulações na fita de vidro. A inspeção on-line automatizada faz duas coisas. Ele revela falhas de processo a montante que podem ser corrigidas, permitindo que os computadores a jusante orientem os cortadores em torno das 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 impulsionam cortadores “inteligentes”, melhorando ainda mais a qualidade do produto para o cliente.
●Cortando sob encomenda
As rodas diamantadas aparam a ourela – bordas tensionadas – e cortam a fita no tamanho determinado pelo computador. O vidro float é vendido por metro quadrado. Os computadores traduzem as necessidades dos clientes em padrões de cortes concebidos para minimizar o desperdício.
Vidro laminado
O processo de laminação é utilizado para a fabricação de vidros para painéis solares, vidros planos estampados e vidros aramados. 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 com baixo teor de ferro de alto desempenho atingirá normalmente 91% de transmitância.
Também é possível introduzir uma estrutura superficial na superfície do vidro. Diferentes estruturas de superfície são escolhidas dependendo da aplicação pretendida.
Uma estrutura de superfície rebarbada é frequentemente usada para aumentar a resistência adesiva entre EVA e vidro em aplicações fotovoltaicas. O vidro estruturado é usado em aplicações fotovoltaicas e termossolares.
O vidro padronizado é feito em um processo de passagem única, no qual o vidro flui para os rolos a uma temperatura de cerca de 1.050°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 ajustando a 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 o forno de recozimento. Após o recozimento, o vidro é cortado no tamanho certo.
O vidro aramado é feito em um processo de dupla passagem. O processo utiliza dois pares de rolos de formação resfriados a água, acionados independentemente, cada um alimentado com um fluxo separado de vidro fundido de um forno de fusão comum. O primeiro par de rolos produz uma fita contínua de vidro, com metade da espessura do produto final. Isto é coberto com uma tela de arame. Uma segunda alimentação de vidro, para dar uma fita com a mesma espessura da primeira, é então adicionada e, com a tela de arame “ensanduichada”, a fita passa pelo segundo par de rolos que formam a fita final de vidro aramado. Após o recozimento, a fita é cortada por meio de arranjos especiais de corte e encaixe.