PROCESSOS DE PRODUÇÃO INDUSTRIAL FABRICO DE VIDRO

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1 PROCESSOS DE PRODUÇÃO INDUSTRIAL FABRICO DE VIDRO

2 Índice Composição do Vidro Processo de Fabrico Genérico Principais Processos de Fabrico Moldação por Fundição Moldação por Centrifugação

3 Composição do Vidro Os principais elementos constituintes do vidro são os seguintes: Sílica (SiO 2 ) 70 a 72 % Óxido de Sodio (Na 2 O) 12 a 14 % Óxido de Cálcio (CaO) 9 a 11 % Óxido de Magnésio (MgO) 0 a 3 % Alumina (Al 2 O 3 ) 1 a 2 % Óxido de Potássio (K 2 O) 0 a 1 %

4 Processo de Fabrico Genérico 1) Preparação da matéria prima e fusão 2) Moldação 3) Tratamento térmico

5 Principais Processos de Fabrico Processos p/ Geometrias moldadas (ex. Garrafas) Fundição, Centrifugação, Compressão, Sopro Processos p/ Vidro Plano e Tubular Estiramento, Laminagem e Flutuação Processos p/ Fibra de Vidro Centrifugação e Flutuação

6 Moldação por Fundição Fundiçãoconvencional por recursoa moldes Produtos: lentes, espelhos, alguns produtos cristalaria Arrefecimento controlado paraminimizar tensões residuais e evitar fractura Acabamento posterior: Lapidação e polimento

7 Moldação por Centrifugação 1. Vidro em fusão depositado no molde 2. A rotação espalha homogeneamente o material pela superfície do molde Ex. Produtos: tubos de cinescópios p/ tv s

8 Moldação por Compressão 1. Deposição de vidro em fusão 2. Compressão 3. Acabamento Produtos: objectos planos (pratos, lentes, )

9 Moldação por Sopro 1. Deposição vidro na cavidade 2. Compressão da pré-forma 3. Transferência da pré-forma para molde de sopro 4. Sopragem da pré-forma

10 Moldação por Duplo Sopro 1. Deposição vidro na cavidade 2. Fecho do molde 3. Etapa 1 da sopragem (pré-forma) 4. Transferência para molde final 5. Sopro da geometria final

11 Processo de Estiramento (p/ vidro plano ou tubular) 1. Processo de Fourcault ferramenta refractária + arrefecimento 2. Processo de Colburn flexão do vidro

12 Processo de Laminagem (p/ vidro plano ou tubular) Vidro forçado por conjunto de rolos de laminagem Acabamento posterior da placa de vidro

13 Processo de Flutuação (p/ vidro plano ou tubular) Vidro apoiado em metal fundido e estirado por rolos.

14 Vidro de embalagem Etapa 1: FUSÃO Sala de Comandos O processo é controlado automaticamente desde a enforna das matérias primas, ao controlo dos fornos de fusão e moldagem das embalagens. Forno e Linhas de Produção A fusão das matérias primas é feita a graus centígrados. Desde a enforna das matérias primas até à saída de vidro fundido correspondente, decorre um período médio de 24 horas. Painéis de Comando dos Fornos de Fusão Os valores das temperaturas, pressões e do nível do vidro fundido, no interior do forno, são controlados em tempo real. Câmara de Regeneração O ar necessário para a combustão é pré--aquecido nesta câmara, por aproveitamento dos gases de combustão. Este processo permite uma economia de energia.

15 Vidro embalagem - Etapa 2: MOLDAÇÃO Tanque de Fusão Construidos com refractários resistentes a altas temperaturas os fornos têm capacidades variáveis, função da área do tanque de fusão. Asua vida útil varia de 8 a 10 anos, dependendo da taxa de utilização. Máquina de Moldagem Máquina automática IS (individual section). O processo desenrola-se em duas fases, começando pela moldação da pré-forma que é transferida para o molde final que, por sua vez, define o produto final. Canal de Transporte e Condicionamento Térmico do Vidro Após a homogeneização da sua temperatura, o vidro está pronto para ser moldado, alimentando por gravidade as máquinas de moldação. O vidro é moldado a graus centígrados. Posto de Controlo Estatístico do Processo Através do tratamento estatístico de variáveis chave é possível controlar o processo e assim garantir o cumprimento das especificações da embalagem.

16 Vidro embalagem - Etapa 3: RECOZIMENTO Sistema de Tratamento de Superfície a Quente (TSQ) O TSQ é constituido por uma fina película de tetracloreto de estanho que reforça a resistência das embalagens à pressão interna e aos choques mecânicos. É aplicado a cerca de 400 graus centígrados. Arca de Recozimento Após a moldação, as embalagens são aquecidas a 500 graus centígrados, e seguidamente arrefecidas duma forma controlada em fornos contínuos horizontais, para eliminação das tensões internas criadas no decorrer da moldação. Este processo demora entre 30 e 60 minutos.

17 Vidro embalagem Etapa 4: INSPECÇÃO Equipamento de Tratamento a Frio O TSF corresponde à deposição dum Polietileno que lubrifica o exterior das embalagens,possibilitando o seu transporte e manuseamento nas linhas de enchimento, sem perigo de se riscarem. Máquinas de Inspecção em Linha A inspecção automática é feita ao aspecto visual, microfissuras no topo e fundo, calibre, estanquicidade, espessura e algumas variantes dimensionais.

18 Vidro embalagem Etapa 4: ARMAZENAMENTO Paletização Automática Sobre estrados de madeira de dimensões normalizadas. As camadas são separadas por madeira prensada, cartão ou plástico compacto. Depois de devidamente plastificadas, as embalagens estão prontas para seguir para o cliente, podendo percorrer, se necessário, longas distâncias. Armazém Coberto O produto acabado é armazenado em parques cobertos. INÍCIO DO PROCESSO Recolha de Vidro Usado Toda a embalagem de vidro recolhida, é transfomada em nova embalagem. O vidro é o único material de embalagem reciclável a 100%, preservando os Recursos naturais e o ambiente

19 Tubo de Vidro: Estiramento Estiramento por rolos Vidro em fusão fluí sobre a ferramenta AR forçado utilizado para gerar tubo ôco.

20 Fibra de Vidro - Estiramento Fibras (> mm) são estirados através de orifício numa placa aquecida de liga. As fibras individuais são agrupadas Velocidade de estiramento: 50 m/s.

21 Tratamentos Térmicos Recozimento para reduzir as tensões internas no vidro Têmpera para aumentar a resistência do vidro. Outra vantagem é que em caso de quebra um vidro temperado fractura em pedaços muito pequenos, sendo pouco provável o corte. Ideal para aplicações de segurança.

22 Considerações de Projecto Considerar requisitos ópticos Produto deve ser projectado para suportar tensões de compressão sempre mais elevadas qua as de tracção. Evitar aplicações sujeitas a impacto ou tensões elevadas. Raios de concordância elevados para evitar concentração de tensões. Vidro sujeito a choques térmicos deve possuir um reduzido coeficiente CTE.