Vidro flotado e vidro laminado
Vidro flotante
O proceso de flotación, inventado por Sir Alastair Pilkington en 1952, fai vidro plano. Este proceso permite a fabricación de vidro transparente, tintado e revestido para edificios, e de vidro claro e tintado para vehículos.
Hai preto de 260 plantas flotantes en todo o mundo cunha produción combinada dunhas 800.000 toneladas de vidro á semana. Unha planta flotante, que funciona sen parar entre 11 e 15 anos, produce uns 6.000 quilómetros de vidro ao ano en espesores de 0,4 mm a 25 mm e en anchos de ata 3 metros.
Unha liña flotante pode ter case medio quilómetro de lonxitude. Por un extremo entran materias primas e polo outro saen placas de vidro, cortadas con precisión, a taxas de ata 6.000 toneladas semanais. No medio atópanse seis etapas altamente integradas.
Fusión e Refinación
Os ingredientes de gran fino, moi controlados pola calidade, mestúranse para facer un lote, que desemboca no forno que se quenta a 1500 °C.
Float hoxe fai vidro de calidade case óptica. Nas 2.000 toneladas de vidro fundido do forno teñen lugar simultáneamente varios procesos -fusión, refinación, homoxeneización. Ocorren en zonas separadas nun fluxo de vidro complexo impulsado por altas temperaturas, como mostra o diagrama. Engádese a un proceso de fusión continuo, que dura ata 50 horas, que entrega vidro a 1.100 °C, libre de inclusións e burbullas, de forma suave e continua ao baño flotante. O proceso de fusión é clave para a calidade do vidro; e as composicións pódense modificar para cambiar as propiedades do produto acabado.
Baño flotante
O vidro do fusor flúe suavemente sobre un pico refractario ata a superficie de espello do estaño fundido, comezando a 1.100 °C e deixando o baño flotante 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 espesor de equilibrio de 6,8 mm a un rango de submilímetro a 25 mm; dende unha cinta frecuentemente manchada por inclusións, burbullas e estrías ata a perfección case óptica. Float ofrece o que se coñece como acabado ao lume, o brillo da louza nova.
Recocido e inspección e corte por encargo
● Recocido
A pesar da tranquilidade coa que se forma o vidro flotado, desenvólvense tensións considerables na cinta mentres se arrefría. Demasiado estrés e o vidro romperase debaixo do cortador. A imaxe mostra tensións a través da cinta, reveladas pola luz polarizada. Para aliviar estas tensións, a cinta é sometida a un tratamento térmico nun longo forno coñecido como lehr. As temperaturas están estreitamente controladas tanto ao longo como a través da cinta.
●Inspección
O proceso de flotación é coñecido por facer vidro perfectamente plano e sen defectos. Pero para garantir a máxima calidade, a inspección ten lugar en cada fase. Ás veces non se elimina unha burbulla durante o refinado, un gran de area négase a derreterse, un tremor na lata pon ondas na cinta de vidro. A inspección automatizada en liña fai dúas cousas. Revela fallos do proceso ascendente que se poden corrixir, permitindo que os ordenadores abaixo poidan dirixir os cortadores para evitar defectos. A tecnoloxía de inspección permite agora facer máis de 100 millóns de medicións por segundo a través da cinta, localizando defectos que a simple vista sería incapaz de ver.
Os datos impulsan cortadores "intelixentes", mellorando aínda máis a calidade do produto para o cliente.
●Corte por encargo
As rodas de diamante recortan os bordes estresados e cortan a cinta ao tamaño indicado polo ordenador. O vidro flotado véndese por metro cadrado. Os ordenadores traducen os requisitos dos clientes en patróns de cortes deseñados para minimizar o desperdicio.
Vidro enrolado
O proceso de laminación úsase para a fabricación de vidro de paneis solares, vidro plano estampado e vidro con cable. Entre os rolos arrefriados por auga bótase un fluxo continuo de vidro fundido.
O vidro laminado úsase cada vez máis en módulos fotovoltaicos e colectores térmicos debido á súa maior transmitancia. Hai pouca diferenza de custo entre o vidro laminado e o flotado.
O vidro laminado é especial debido á súa estrutura macroscópica. Canto maior sexa a transmitancia, mellor e hoxe o vidro laminado de baixo rendemento de ferro alcanzará normalmente o 91 % de transmitancia.
Tamén é posible introducir unha estrutura superficial na superficie do vidro. Escóllense diferentes estruturas de superficie dependendo da aplicación que se pretenda.
A miúdo úsase unha estrutura de superficie con rebabas para mellorar a forza adhesiva entre EVA e vidro en aplicacións fotovoltaicas. O vidro estruturado úsase tanto en aplicacións fotovoltaicas como termosolares.
O vidro estampado faise nun só proceso no que o vidro flúe cara aos rolos a unha temperatura duns 1050 °C. O rolo inferior de ferro fundido ou de aceiro inoxidable está gravado co negativo do patrón; o rolo superior é liso. O espesor é controlado polo axuste do espazo entre os rolos. A cinta deixa os rolos a uns 850 °C e apóiase sobre unha serie de rolos de aceiro arrefriados por auga ata o lehr de recocido. Despois do recocido o vidro córtase a medida.
O vidro con cable faise nun proceso de dobre pasada. O proceso utiliza dous pares de rolos de formación refrixerados por auga impulsados 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, a metade do grosor do produto final. Este está cuberto 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 "empregada", a cinta pasa polo segundo par de rolos que forman a cinta final de vidro con cable. Despois do recocido, a cinta córtase mediante arranxos especiais de corte e encaixe.