Como se faz o vidro
Um pequeno guia sobre como o vidro é fabricado
Os métodos de fabrico de vidro mudaram consideravelmente ao longo dos séculos, de um ofício muito hábil à atual produção industrial em larga escala. Uma das inovações mais importantes na indústria do vidro foi o desenvolvimento do processo de produção de vidro flutuante e gostaríamos de lhe dar uma perspetiva de como o vidro flutuante é feito hoje.
De artesãos especializados à industrialização
O vidro foi descoberto pela primeira vez por volta do ano 5000 a. C. Ao longo de séculos, a produção individual foi a norma, e só no século XX é que a produção de vidro se industrializou e passou a ser feita em massa. Havia ainda uma grande contratempo: o vidro tinha de ser moído e polido em ambos os lados para obter a qualidade desejada, um processo muito moroso e dispendioso.
Depois surgiu possivelmente a maior inovação na história do vidro: a introdução do processo de produção de Vidro Flutuante, popularizado nos anos 60. Esta inovação levou a um aumento dramático do uso do vidro em todo o mundo.
O vidro flutuante é a base das ofertas da Guardian atualmente, desde o vidro de climatização solar revestido à segurança laminada, vidro antirreflexo e vidro espelhado.
O processo do vidro flutuante
O processo de fabrico do vidro flutuante é como preparar e cozinhar uma refeição cuidadosamente planeada. Começa-se pela recolha de todos os ingredientes necessários e, em seguida, segue-se um conjunto específico de processos que incluem o aquecimento à temperatura correta e o arrefecimento adequado. Siga a receita à letra e os resultados valem a pena.
De que é feito o vidro?
Principalmente, o vidro soda-lima-sílica é composto por três componentes principais: areia, cinza soda e calcário. O vidro flutuante também contém dolomita, utilizada para melhorar a dureza e a resistência química do vidro flutuante.
Uma breve história de vidro
Os objetos de vidro mais antigos conhecidos, como esferas, remontam a cerca de 2000 a.C. Durante séculos, a produção de vidro confiava na perícia artesanal dos indivíduos e o vidro continuava a ser um material luxuoso, normalmente utilizado para bijuteria ou artigos decorativos. Só no século XIX é que o vidro se tornou comum em casas e edifícios públicos. Embora a tecnologia de vidro flutuante tenha sido patenteada pela primeira vez no início do século XX, foi significativamente avançada e colocada no mercado na década de 1950 pela Pilkington Brothers Limited. Em meados dos anos 60, a sua versão do processo de flutuação começou a substituir os métodos tradicionais de fabrico de vidro, oferecendo uma melhor qualidade de superfície e custos de produção reduzidos.
O método inovador de vidro flutuante de Pilkington é agora a técnica mais utilizada para fazer vidro plano.
Como é feito o vidro flutuante?
O vidro flutuante é feito dissolvendo as matérias-primas num forno (um processo normalmente chamado de fusão) e, em seguida, deitando a mistura continuamente num banho de lata fundida. A gravidade e a tensão da superfície permitem-lhe flutuar na superfície e transformar-se numa folha plana e lisa conhecida como fita. Após os processos de fusão e moldagem, a fita é arrefecida e cortada à medida.
A largura típica da fita é de 3,21 metros (ou 126 polegadas) na Europa e de 3,30 metros (130 polegadas) ou 3,66 metros (144 polegadas) na América do Norte. As dimensões da produção float padrão podem variar ligeiramente dependendo da região. A espessura da fita pode variar de aproximadamente 2 a 19 mm, ou 3/32” a 3/4”.
As linhas de vidro flutuante podem ter até 500 metros (1600 pés) de comprimento e são mantidas em operação contínua. Normalmente, uma linha de vidro flutuante terá uma vida útil de cerca de 18 a 20 anos. Uma linha de vidro flutuante de tamanho médio consegue produzir 600 toneladas de vidro por dia.
Veja neste vídeo como é feito o vidro flutuante:
Quais são as matérias-primas utilizadas no fabrico de vidro flutuante?
As matérias-primas utilizadas no processo de vidro flutuante são uma mistura de areia de sílica, cinza gaseificada, calcário e dolomita. Em peso, o vidro flutuante contém aproximadamente 70-75% de areia de sílica, 15% de cinza gaseificada e 15% de uma combinação de calcário e dolomita. O vidro flutuante também contém pequenas quantidades de bolo salgado, carbono e óxido de ferro.
Cada componente desempenha um papel fundamental. A areia de sílica cria uma estrutura rígida e vítrea. A cinza gaseificada reduz a temperatura de fusão da sílica e torna o vidro maleável e mais fácil de dissolver. O calcário atua como um estabilizador e melhora a durabilidade e a dureza do vidro. O dolomito melhora o controlo da viscosidade do vidro e a sua resistência aos químicos.
Como funciona o processo de fusão
Uma vez que cada matéria-prima tenha sido pesada com precisão de acordo com a receita necessária, ela é completamente misturada na casa do lote antes de ser transferida para o funil do forno. 15% a 25% da mistura do lote para vidro flutuante padrão é composta de vidro triturado conhecido como esmagamento. O Cullet é normalmente proveniente de lotes de produção anteriores, mas pode ser fornecido por empresas de reciclagem especializadas ou processadores de vidro. A pinça deve ser rigorosamente inspecionada para garantir que cumpre os padrões de qualidade.
As ferramentas conhecidas como carregadores são utilizadas para inserir a mistura no forno. Um forno de linha de vidro flutuante tem uma zona de fusão de aproximadamente 1.500 a 1.600 °C (2.700 a 2.900 °F).
Num forno regenerativo, uma série de queimadores laterais de gás natural mantém a temperatura. Cada conjunto de queimadores funciona por sua vez durante aproximadamente 20 minutos antes de mudar para o outro lado. O gás de escape do forno é alimentado através do regenerador inativo oposto, mantendo a temperatura do regenerador e conservando quantidades significativas de energia.
Como é moldado o vidro
Após o processo de fusão, a fita de vidro fundido é alimentada numa bacia de condicionamento através de um mecanismo de cintura de restrição de fluxo. O vidro fundido é agitado por pás arrefecidas a água antes de entrar no banho de estanho. Antes de flutuar sobre a forma fundida, o vidro passa através de uma barreira móvel chamada tweel. Estanho fundido com baixa reatividade com vidro e alta densidade, superior ao vidro fundido. Estas propriedades permitem que o vidro flutue suavemente na sua superfície, resultando em folhas perfeitamente planas.
A espessura do vidro normaliza-se em aproximadamente 6 mm. Podem ser alcançadas diferentes espessuras operando rolos superiores, conhecidos como serrilhas, que esticam o vidro à medida que a velocidade da linha é aumentada para produzir vidro mais fino. Para produzir vidro mais espesso, os rolos superiores comprimem o vidro e a velocidade da linha é reduzida.
No final do processo de moldagem, a temperatura do vidro irá cair de aproximadamente 1100 °C (2000 °F) para aproximadamente 600 °C (1100 °F). O vidro deixa o banho de estanho num estado quase sólido.
A importância do vidro de refrigeração
Em seguida, o vidro passa para um lume recozido para arrefecer. Esta é uma área com temperatura controlada utilizada para arrefecer gradualmente o vidro recém-formado. O almofariz recozido é constituído por um canal fechado seguido por um trecho aberto exposto a ar forçado. As horas de recozimento são bastante longas e normalmente funcionam durante aproximadamente 200 metros (700 pés).
Durante o processo de recozimento, o ar forçado baixa a temperatura do vidro para um nível ambiente. À medida que o vidro arrefece, as tensões internas são removidas e o vidro assume um perfil de stress uniforme. A uniformidade do perfil de tensão permite que o vidro seja cortado em folhas de stock industriais e armazenado.
Quais são as propriedades do vidro?
O vidro arquitetónico moderno vai muito além da transparência. O vidro flutuante é um material concebido com precisão com resistência, durabilidade e claridade ótica bem definidas.
Estas propriedades permitem que o vidro seja utilizado para uma grande variedade de aplicações. O tratamento térmico, o revestimento e a laminação do vidro melhoram as propriedades do vidro e adicionam funcionalidade, como maior resistência, climatização solar, isolamento térmico, segurança, desempenho acústico e muito mais.
Controlo de qualidade no fabrico de vidro
Manter a qualidade é crucial no fabrico de vidro. Sensores a laser ou câmeras de alta resolução são usados para detectar defeitos. Estas áreas são cortadas das folhas de vidro e utilizadas como cacos.
Desempenho ambiental na produção de vidro
Estamos empenhados em melhorar o desempenho ambiental dos nossos processos de fabrico e produtos ao longo de todo o seu ciclo de vida. Isto inclui utilizar menos recursos naturais, minimizar os resíduos e inovar continuamente para operar de forma eficiente e responsável.
Um exemplo de destaque é o nosso forno em Bascharage, Luxemburgo, que possui tecnologia de próxima geração e é o nosso forno mais eficiente em termos energéticos até à data.
Outro exemplo é o Guardian NEXA™, uma gama de soluções de vidro com baixo teor de carbono (até 38% de redução em carbono* incorporado), conseguida através da otimização dos processos de fabrico e da seleção de matérias-primas.
Perguntas frequentes sobre como é feito o vidro
Quais são as fases do fabrico de vidro
Recolher matérias-primas, derreter, moldar, arrefecer e cortar.
De que é feito o vidro?
Areia, cinza gaseificada, calcário e dolomita. Também podem ser adicionadas outras substâncias para realçar o vidro.
O que é vidro flutuante?
O vidro flutuante é feito despejando matérias-primas derretidas num leito de estanho derretido. Isto resulta em folhas de vidro perfeitamente uniformes e planas que não requerem moagem ou polimento.
