Vidro float - Float glass

Uso de vidro float na estação ferroviária Crystal Palace , em Londres

O vidro float é uma folha de vidro feita de vidro fundido flutuante sobre uma camada de metal fundido, normalmente estanho , embora chumbo e outras ligas de baixo ponto de fusão tenham sido usadas no passado. Este método dá à folha uma espessura uniforme e superfícies muito planas.

As janelas modernas são feitas de vidro float. A maior parte do vidro float é vidro soda-cal , embora quantidades relativamente menores de borosilicato especial e vidro de tela plana também sejam produzidas usando o processo de vidro float. O processo de vidro float também é conhecido como processo Pilkington , em homenagem ao fabricante britânico de vidro Pilkington , que foi o pioneiro na técnica na década de 1950 em sua unidade de produção em St Helens, Merseyside .

História

Janela antiga contendo uma única folha de vidro float na seção superior esquerda, Jena , Alemanha . As seções restantes possivelmente não são de vidro flutuante, conforme indicado pelos reflexos distorcidos de uma árvore.

Até o século 16, o vidro de janela ou outro vidro plano era geralmente cortado de grandes discos (ou rolos) de vidro da coroa . Folhas maiores de vidro foram feitas soprando grandes cilindros que foram abertos e achatados, e então cortados em painéis. A maioria dos vidros das janelas no início do século 19 foi feita usando o método do cilindro . Os 'cilindros' tinham de 6 a 8 pés (180 a 240 cm) de comprimento e 10 a 14 polegadas (25 a 36 cm) de diâmetro, limitando a largura que os painéis de vidro podiam ser cortados e resultando em janelas divididas por travessas em retangulares painéis.

Os primeiros avanços na automação da fabricação de vidro foram patenteados em 1848 por Henry Bessemer . Seu sistema produziu uma fita contínua de vidro plano, formando a fita entre os rolos. Este foi um processo caro, pois as superfícies do vidro precisavam de polimento. Se o vidro pudesse ser colocado sobre um corpo perfeitamente liso e plano, como a superfície de uma panela aberta com um líquido calmo, isso reduziria consideravelmente os custos. Foram feitas tentativas para formar vidro plano em um banho de estanho fundido - um dos poucos líquidos mais densos do que o vidro que seria calmo nas altas temperaturas necessárias para fazer o vidro - mais notavelmente nos Estados Unidos. Várias patentes foram concedidas, mas esse processo era impraticável na época.

Antes do desenvolvimento do vidro float, folhas maiores de vidro laminado eram feitas fundindo-se uma grande poça de vidro em uma superfície de ferro e, em seguida, polindo-se os dois lados, um processo caro. Desde o início da década de 1920, uma fita contínua de vidro laminado foi passada por uma longa série de retificadoras e polidoras em linha, reduzindo as perdas e o custo do vidro.

O vidro de qualidade inferior, o vidro estirado, era feito retirando-se de uma poça de vidro fundido uma folha fina, presa nas bordas por rolos. À medida que esfriava, a folha ascendente enrijecia e podia ser cortada. As duas superfícies eram de qualidade inferior, ou seja, não tão lisas ou uniformes quanto as do vidro float. Este processo continuou em uso por muitos anos após o desenvolvimento do vidro float.

Entre 1953 e 1957, Sir Alastair Pilkington e Kenneth Bickerstaff dos irmãos Pilkington do Reino Unido desenvolveram a primeira aplicação comercial de sucesso para formar uma fita contínua de vidro usando um banho de estanho fundido no qual o vidro derretido flui livremente sob a influência da gravidade. O sucesso desse processo residia no equilíbrio cuidadoso do volume de vidro alimentado no banho, onde era achatado pelo próprio peso. As vendas lucrativas em grande escala de vidro float foram alcançadas pela primeira vez em 1960 e, na década de 1960, o processo foi licenciado em todo o mundo, substituindo os métodos de produção anteriores.

Fabricar

Linha de vidro float

O vidro float usa matérias-primas comuns para a fabricação de vidro , normalmente consistindo de areia , carbonato de sódio ( carbonato de sódio ), dolomita , calcário e torta de sal ( sulfato de sódio ), etc. Outros materiais podem ser usados ​​como corantes, agentes de refino ou para ajustar o ambiente físico e propriedades químicas do vidro. As matérias-primas são misturadas em um processo descontínuo , em seguida, alimentadas juntamente com cullet adequado (resíduos de vidro), em uma proporção controlada, em um forno onde é aquecido a aproximadamente 1500 ° C. Os fornos de vidro float comuns têm 9 m de largura, 45 m de comprimento e contêm mais de 1200 toneladas de vidro. Depois de fundido, a temperatura do vidro é estabilizada em aproximadamente 1200 ° C para garantir uma densidade homogênea .

O vidro fundido é alimentado em um "banho de estanho", um banho de estanho fundido (cerca de 3-4 m de largura, 50 m de comprimento, 6 cm de profundidade), de um canal de distribuição e é derramado no banho de estanho por um lábio de cerâmica conhecido como o lábio do bico. A quantidade de vidro que pode derramar na lata derretida é controlada por um portão chamado tweel .

O estanho é adequado para o processo de vidro float porque tem um peso específico elevado, é coeso e imiscível com vidro fundido. O estanho, entretanto, oxida em uma atmosfera natural para formar dióxido de estanho (SnO 2 ). Conhecido no processo de produção como escória, o dióxido de estanho adere ao vidro. Para evitar a oxidação, o banho de estanho é fornecido com uma atmosfera protetora de pressão positiva de nitrogênio e hidrogênio .

O vidro flui para a superfície do estanho formando uma fita flutuante com superfícies perfeitamente lisas em ambos os lados e de espessura uniforme. À medida que o vidro flui ao longo do banho de estanho, a temperatura é gradualmente reduzida de 1100 ° C até aproximadamente 600 ° C a folha pode ser elevada da lata para os rolos. A fita de vidro é puxada para fora do banho por rolos a uma velocidade controlada. A variação na velocidade do fluxo e na velocidade do rolo permite que folhas de vidro de várias espessuras sejam formadas. Os rolos superiores posicionados acima da lata fundida podem ser usados ​​para controlar a espessura e a largura da fita de vidro.

Uma vez fora do banho, a lâmina de vidro passa por um forno lehr por aproximadamente 100 m, onde é resfriada gradativamente para que se recozida sem deformação e não se quebre com a mudança de temperatura. Ao sair da "extremidade fria" do forno, o vidro é cortado por máquinas.

Usos

Um encaixe de luz de vidro float. O vidro float comum é verde em folhas mais espessas devido às impurezas de Fe2 + .

Hoje, o vidro float é a forma de vidro mais amplamente utilizada em produtos de consumo. Devido à sua alta qualidade, sem necessidade de polimento adicional, e à flexibilidade estrutural durante a produção, pode ser facilmente moldado e dobrado em uma variedade de formas enquanto está aquecido em estado xaroposo. Isso o torna ideal para uma variedade de aplicações, como

  • Vidro de automóvel (por exemplo, pára-brisas, janelas, espelhos)
  • Espelhos
  • Móveis (por exemplo, em mesas e prateleiras)
  • Vidro isolado
  • Janelas e portas

A maioria das formas de vidro especializado, como vidro temperado , vidro fosco , vidro laminado de segurança e vidro à prova de som, consiste em vidro float padrão que foi processado posteriormente.

Mercado

Em 2009, o mercado mundial de vidro float, não incluindo China e Rússia, é dominado por quatro empresas: Asahi Glass , NSG / Pilkington , Saint-Gobain e Guardian Industries . Outras empresas incluem Sise Cam AS, Vitro, anteriormente PPG , Central Glass, Hankuk (HanGlas), Zeledyne e Cardinal Glass Industries.

Veja também

Referências e notas de rodapé

links externos