Vidro flotado e vidro laminado
Vidro flotado
O proceso de flotación, inventado por Sir Alastair Pilkington en 1952, permite fabricar vidro plano. Este proceso permite a fabricación de vidro transparente, tintado e revestido para edificios, e vidro transparente e tintado para vehículos.
Hai arredor de 260 plantas de vidro flotado en todo o mundo cunha produción combinada duns 800.000 toneladas de vidro á semana. Unha planta de vidro flotado, que funciona sen parar entre 11 e 15 anos, produce uns 6.000 quilómetros de vidro ao ano en grosores de 0,4 mm a 25 mm e en anchos de ata 3 metros.
Unha liña de procesamento en flotación pode ter case medio quilómetro de lonxitude. Por un extremo entran as materias primas e do outro saen placas de vidro, cortadas con precisión segundo as especificacións, a velocidades de ata 6.000 toneladas á semana. Entre elas atópanse seis etapas altamente integradas.
Fusión e refinación
Ingredientes de gran fino, cuxa calidade é rigorosamente controlada, mestúranse para formar un lote, que flúe ao forno que se quenta a 1500 °C.
Hoxe en día, o vidro fundido flotado produce vidro cunha calidade case óptica. Nas 2000 toneladas de vidro fundido do forno teñen lugar varios procesos (fusión, refinado e homoxeneización). Estes procesos prodúcense en zonas separadas nun fluxo de vidro complexo impulsado por altas temperaturas, como mostra o diagrama. Isto dá lugar a un proceso de fusión continuo, que dura ata 50 horas, e que subministra vidro a 1100 °C, libre de inclusións e burbullas, de forma suave e continua ao baño de flotación. O proceso de fusión é fundamental para a calidade do vidro, e as composicións pódense modificar para cambiar as propiedades do produto acabado.
Baño de flotación
O vidro do fundidor flúe suavemente sobre un bico refractario sobre a superficie especular do estaño fundido, comezando a 1.100 °C e saíndo do baño de flotación como unha cinta sólida a 600 °C.
O principio do vidro flotado non cambiou desde a década de 1950, pero o produto cambiou drasticamente: dun único grosor de equilibrio de 6,8 mm a un rango que vai dende submilimétrico ata 25 mm; dunha cinta frecuentemente manchada por inclusións, burbullas e estrías ata case a perfección óptica. O vidro flotado ofrece o que se coñece como acabado ao lume, o brillo da nova louza.
Recocido, inspección e corte por encargo
● Recocido
Malia a tranquilidade coa que se forma o vidro flotado, desenvólvense tensións considerables na cinta a medida que arrefría. Demasiada tensión e o vidro romperase debaixo do cortador. A imaxe mostra as tensións a través da cinta, reveladas pola luz polarizada. Para aliviar estas tensións, a cinta sométese a un tratamento térmico nun forno longo coñecido como lehr. As temperaturas contrólanse estritamente tanto ao longo como a través da cinta.
●Inspección
O proceso de flotación é coñecido por fabricar vidro perfectamente plano e sen defectos. Pero para garantir a máxima calidade, a inspección realízase en cada etapa. Ás veces, unha burbulla non se elimina durante o refinado, un gran de area négase a fundirse, un tremor no estaño produce ondulacións na cinta de vidro. A inspección automatizada en liña fai dúas cousas. Revela fallos do proceso augas arriba que se poden corrixir, o que permite que os ordenadores augas abaixo dirixan os cortadores para evitar os defectos. A tecnoloxía de inspección permite agora realizar máis de 100 millóns de medicións por segundo a través da cinta, localizando defectos que o ollo humano non podería ver.
Os datos impulsan cortadoras "intelixentes", mellorando aínda máis a calidade do produto para o cliente.
●Corte por encargo
As rodas de diamante recortan os bordos tensados e cortan a cinta ao tamaño ditado polo ordenador. O vidro flotado véndese por metros cadrados. Os ordenadores traducen os requisitos dos clientes en patróns de corte deseñados para minimizar o desperdicio.
Vidro enrolado
O proceso de laminación utilízase para a fabricación de vidro para paneis solares, vidro plano estampado e vidro armado. Vértese un fluxo continuo de vidro fundido entre rolos arrefriados por auga.
O vidro enrolado úsase cada vez máis en módulos fotovoltaicos e colectores térmicos debido á súa maior transmitancia. Hai unha pequena diferenza de custo entre o vidro enrolado e o flotado.
O vidro laminado é especial debido á súa estrutura macroscópica. Canta maior sexa a transmitancia, mellor, e hoxe en día o vidro laminado de alto rendemento e baixo contido en ferro alcanza normalmente unha transmitancia do 91 %.
Tamén é posible introducir unha estrutura superficial na superficie do vidro. Escollense diferentes estruturas superficiais dependendo da aplicación prevista.
Unha estrutura superficial rebabada úsase a miúdo para mellorar a forza adhesiva entre o EVA e o vidro en aplicacións fotovoltaicas. O vidro estruturado úsase tanto en aplicacións fotovoltaicas como termosolares.
O vidro con patrón fabrícase nun proceso dunha soa pasada no que o vidro flúe cara aos rolos a unha temperatura duns 1050 °C. O rolo inferior de ferro fundido ou aceiro inoxidable está gravado co negativo do patrón; o rolo superior é liso. O grosor contrólase axustando a separación entre os rolos. A cinta sae dos rolos a uns 850 °C e sosténse sobre unha serie de rolos de aceiro arrefriados por auga ata o forno de recocido. Despois do recocido, o vidro córtase á medida.
O vidro aramado fabrícase nun proceso de dobre pasada. O proceso emprega dous pares de rolos de conformado arrefriados por auga, accionados independentemente, cada un alimentado cun fluxo separado de vidro fundido procedente dun forno de fusión común. O primeiro par de rolos produce unha cinta continua de vidro, da metade do grosor do produto final. Esta cóbrese cunha malla de arame. A continuación, engádese unha segunda alimentación de vidro para darlle a unha cinta o mesmo grosor que a primeira e, coa malla de arame "formada en sandwich", a cinta pasa polo segundo par de rolos, que forman a cinta final de vidro aramado. Despois do recocido, a cinta córtase mediante dispositivos especiais de corte e rotura.