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Trabalho de Vidros

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Raissa Pereira

on 3 April 2014

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Transcript of Trabalho de Vidros

Introdução Histórico Processo O processo de fabricação é constituído de vários passos, em geral são 3 operações básicas:
Fusão;
Conformação;
Resfriamento. Definição: É um tipo de vidro produzido em formato plano, normalmente utilizado em janelas, portas, paredes e pára-brisas. Em faturamento o vidro plano é o segundo mais significativo do segmento com 30,7% do total, ficando abaixo apenas dos vidros de embalagens.
Existem 2 tipos de vidro plano: o float e o impresso. É um vidro plano transparente, incolor ou colorido, com espessura uniforme e massa homogênea. É o vidro ideal para aplicações que exijam perfeita visibilidade, pois não apresenta distorção óptica, e possui alta transmissão de luz. Constitui a matéria-prima
para processamento de todos os demais vidros
planos, pode ser: laminado, temperado,
curvo, serigrafado e usado em duplo
envidraçamento. Utilizado na indústria
automobilística, eletrodomésticos,
construção civil, móveis e decoração. O vidro impresso é um vidro
plano translúcido, incolor ou
colorido, que recebe a impressão
de um padrão (desenho) quando
está saindo do forno. É usado
na construção civil,
eletrodomésticos, móveis,
decoração e utensílios
domésticos. Vidro impresso: Vidro Float: Composição do Vidro Plano Propriedades dos Vidros Dilatação térmica muito baixa

Viscosidade alta;

Alta durabilidade;

Baixa condutividade elétrica;

Dureza entre 6,5 e 7 (escala Mohs);

Ótima resistência à água, substâncias orgânicas, alcalis e ácidos, com exceção ao ácido fluorídrico e o fosfórico. Propriedades Mecânicas Possuem elasticidade ideal, podendo suportar grandes pesos quando a sua superfície não possui falhas ou riscos. Nunca apresenta deformação permanente, no entando é frágil.

Suportam mais pressão do que tração. PROPRIEDADES X COMPOSIÇÃO As propriedades do vidro mudam de acordo com a sua composição e a quantidade de cada composto. Quanto a história térmica o tempo de resfriamento do vidro tem grande influência nas suas caracteristicas finais. Produtos Após Processamento Vidro Float VIDRO LAMINADO Consiste em duas ou mais lâminas de vidro fortemente interligadas, sob calor e pressão, por uma ou mais camadas de polivinil butiral - PVB.
Em caso de quebra, os fragmentos ficarão presos no butiral.
A produção do vidro laminado é feita da seguinte forma: Preparação dos Vidros Colocação do PVB Extração do Ar e Pré Selagem das Bordas Autoclave As chapas de vidro são cortadas, lavadas e secas.

Um vidro mal lavado influencia na qualidade final do produto. A área de montagem deve apresentar temperatura e umidade controlada para boa aderência do PVB. O conjunto montado de vidro e PVB deve passar por uma calandra para remoção do excesso de ar contido entre os componentes. CALANDRA Os vidros são submetidos à pressão e temperaturas elevadas para dissolver o ar residual ainda presente. O objetivo é otimizar as propriedades ópticas e obter uma boa adesão entre as laminas de vidro e PVB. Benefícios Em caso de quebra os cacos ficam presos ao PVB;

Eficazes na redução das frequências sonoras;

Filtram 99,5% dos raios UV e minimizam o
desbotamento e o
envelhecimento de móveis
e objetos. Vidros Temperados O vidro temperado é produzido através de um forno horizontal ou vertical.

A têmpera do vidro é obtida através do aquecimento do vidro numa temperatura próxima ao seu ponto de amolecimento e rapidamente resfriado por meio de um jato de ar.

A finalidade da têmpera é estabelecer tensões elevadas de compressão nas zonas superficiais do vidro e correspondente altas tensões de tração no seu centro.

Tais tensões fazem com que, numa quebra
provocada por esforço anormal, ele rompa-se
inteiramente resultando pequenas partículas e
minimizando-se assim o risco de ferimentos
profundos. Vidros Curvos O processo de curvatura
consiste em colocar o vidro
float sobre um molde (matriz)
de aço comum ou inoxidável
dentro de um carrinho. Em
seguida, esse veículo entra
embaixo do forno suspenso.
Após o encaixe da máquina
ao carrinho, o vidro é curvado
a uma temperatura média de
650°C, adquirindo a curvatura
definida pelo molde por
meio de gravidade. Em seguida,
o vidro é resfriado lentamente
para evitar tensões internas. Vidro Serigrafado A Serigrafia consiste em transferir desenhos, fotos ou superfície de cor, através da aplicação de esmalte cerâmico, para uma lamina de vidro que posteriormente é submetida ao processo de têmpera. “Uma vez um navio mercador aportou aqui (onde hoje é o Líbano) e a tripulação foi preparar uma refeição na praia. Mas como não tinham nenhum suporte para as panelas à mão, eles utilizaram alguns blocos da carga que estavam levando para servir a este propósito, mas a carga continha nitrato de amônio. Quando a fogueira já estava alta, o nitrato de amônio começou a se misturar com a areia e um líquido diferente começou a escorrer próximo ao fogo; e essa, dizem, é a origem do vidro.” Linha do Tempo Não se sabe ao certo quando os primeiros objetos de vidro foram feitos. Mas o mais antigo encontrado data desta época. 10000 a.C. 3000 a.C. Os métodos de fabricação do vidro propriamente dito foram desenvolvidos na Mesopotâmia. Há inclusive uma história de um escritor Romano... Desde essa época os egípcios fabricavam peças de vidro para utilidade doméstica, como vasos e recipientes, mas também para fins decorativos, como jóias e adornos muitas vezes enterrados junto com os farós. 4500 a.C. Os Romanos, em seu império na Síria, revolucionaram a fabricação do vidro desenvolvendo o método do sopro. 25 a.C. 1260 d.C. Vidro Impresso Evolução dos Métodos de Fabricação SOPRO Disco Cilíndro Estiramento Vertical Bicheroux Flutuação A partir de uma esfera soprada faz-se um disco. Um cilíndro soprado é cortado longitudinalmente e desenrolado. O vidro é içado a partir de uma "isca" e resfriado durante o estiramento. Fourcault Colburn A massa vítrea passa por dois cilindros.
Esta foi a técnica mais utilizada até a década de 50. Desenvolvido pela Pilkington, neste método o vidro flutua sobre um banho de estanho fundido. Aplicações Aplicações Usuais O desenvolvimento da área de vidros tem sido especialmente marcado por sua aplicação nos mais diferentes campos da atividade humana:


Construção Civil
Moveleiro e Decoração
Transporte
Eletrodomésticos Aplicações Modernas A versatilidade composicional aliada aos novos processos de fabricação (inclusive menos consumidores de energia), aponta para um fato inquestionável: suas propriedades, intrínsecas ou associadas a outros materiais, estão longe de ser esgotadas. Construção Civil Cobertura Escada Fachada Guarda-Corpo Muro de Vidro Piso Porta e Janela Sacada Moveleiro e Decoração Balcão Portas de Armários Revestimento Tampo de Mesa Vitrine Transporte Os vidros proporcionam segurança e uma boa visibilidade, e atualmente vêm conquistando cada vez maior importância no design e conforto dos veículos de todas as categorias.
Em automóveis, por exemplo, o vidro laminado é utilizado na fabricação de párabrisas e o vidro temperado na fabricação de janelas laterais e traseiras dos veículos. Vidros de diferentes espessuras e cores, curvos, serigrafados, refletivos, baixo emissivos e duplos são utilizados em eletrodomésticos como: fogões, geladeiras, máquinas de lavar roupa e na refrigeração comercial. Além do design arrojado, o vidro oferece facilidade de limpeza e higiene Eletrodomésticos Os vidros fotocromáticos se adaptam às diferentes situações de iluminação, ou seja, trata-se de uma propriedade reversível dos elementos, como os naftopiranos, cujas características de transmissão oscilam entre dois estados: o mais claro (não ativo), e aquele mais escuro, (ativo). A luz fornece a energia necessária para que ocorra uma transformação química, a qual, por sua vez, provoca o “escurecimento” do vidro e o calor ambiente induz o retorno ao “estado claro” inicial. Vidros Fotocromáticos Destinam-se a bloquear a radiação, sendo, portanto, resistentes a ela. São desenvolvidos especificamente para atuarem em tecnologia nuclear, e são utilizados especialmente como janelas para as chamadas hot cells - câmaras de manipulação de material radioativo. A grande maioria destes vidros contém chumbo em sua composição e muda de coloração quando irradiada com radiações beta ou gama. Para se evitar tais mudanças de coloração, geralmente se utiliza óxido de cério IV (CeO2) em suas composições. Proteção Nuclear A technician at Idaho National Lab, the Department of Energy's lead nuclear research center, operates a saw, cutting radioactive material with remote-controlled hands. The sawing is behind four feet of glass protecting people outside from radiation levels certain to kill anyone in the area. As vitrocerâmicas são fabricadas através de tratamentos térmicos especiais de vidros contendo composições particulares. Tais tratamentos acabam por permitir a formação de uma dispersão uniforme de cristais no vidro.
Outra característica notável das vitrocerâmicas é o fato de apresentarem propriedades superiores às dos vidros que lhes deram origem: resistência ao impacto, baixa reatividade química, baixos coeficientes de expansão térmica, além de uma gama de propriedades ópticas, como resultado do espalhamento de luz pelos cristais. Vitrocerâmicas Há também os vidros autolimpantes, graças à presença de filmes nanoestruturados, depositados em sua superfície. Tais vidros têm um revestimento quimicamente ligado à superfície, o qual é concebido para absorver a luz ultravioleta proveniente do sol. O processo de absorção da radiação causa, nessa superfície, uma reação que “fratura” e solta a sujeira. Assim, quando chove, o revestimento propicia que a água da chuva escorra pela superfície do vidro, não somente levando as partículas soltas de sujeira, como também prevenindo a formação de gotículas formadoras das raias que dão ao vidro um aspecto de “vidro sujo”. Vidros Autolimpantes Fusão A fusão de vidro compreende a fusão das matérias primas (até uma temperatura entre 1.600 - 1.800°C), a afinação e homogeneização da massa resultante, e posterior disponibilidade desta para ser trabalhada. Conformação É um processo durante o qual o vidro gradualmente esfria e endurece beneficiando-se da característica do material para endurecer, indo do estado líquido a uma consistência semelhante à do melado enquanto sua temperatura cai de 1.600°C a 800°C. Resfriamento Depois de o vidro estar conformado ele chega á ultima fase onde ele é resfriado até uma temperatura onde possa ser manejado e depois armazenado para a venda. Na indústria do vidro, o termo é usualmente aplicado ao processo final de resfriamento controlado, praticado em um lehr, assegurando certas propriedades essenciais ao vidro como por exemplo, sua propriedade de ser cortado reto. Existem 2 processos de fabricação que atualmente são os mais utilizados na área de vidros planos: Vidro Float e o Vidro Impresso Vidro Float (Float Glass) O vidro impresso, conhecido também como vidro fantasia, é produzido passando-se uma tira de vidro fundido entre rolos a 900°C. Dessa forma, desenhos em relevo nos rolos são transferidos ao vidro. Ou seja, em sua fabricação, são utilizadas as mesmas matérias-primas e insumos básicos empregados no processo do vidro float. A diferença está na utilização de dois cilindros metálicos na saída do forno por onde passa o vidro já elaborado (massa fundida). O rolo superior é liso e o inferior detém em sua superfície a gravação do desenho (padrão) que se deseja imprimir no vidro. É obtido através do deslizamento do material em fusão, sobre uma camada de estanho líquido, com temperatura e atmosfera controladas, produzindo lâminas de vidro com superfícies perfeitamente paralelas sem distorções de imagem com excelente qualidade ótica. Fornos de Fusão A mistura de areia com os demais componentes do vidro é dirigida até o forno de fusão através de correias transportadoras. Com a temperatura de até 1600ºC, a composição é fundida, afinada e condicionada termicamente, transformando-se numa massa homogênea. Banho Float A massa é derramada em um banho de piscina de estanho líquido.
O estanho é imiscível na massa vítrea, porém seu óxido pode se aderir a mesma gerando inclusões. Portanto o tanque é selado e a atmosfera interior é alimentada com hidrogênio e nitrogênio para evitar a oxidação do estanho.
Devido à diferença de densidade entre os materias, o vidro flutua sobre o estanho, ocorrendo um paralelismo entre as duas superfícies (confere a qualidade óptica superior do vidro float)
Aumentando a velocidade dos roletes no alto do lehr de resfriamento, menor será a espessura resultante. Câmara de Resfriamento No lehr de resfriamento, ou câmara de resfriamento o vidro passa sobre roletes, e a temperatura de qualquer largura de vidro é controlada.
O controle da temperatura de saída é muito importante, pois, caso a temperatura for muito elevada, o vidro ficará marcado pelos rolos que conduzem a placa pelo forno de recozimento. E se a temperatura estiver muito baixa, a placa poderá se romper.
A temperatura de tratamento deve ser inferior à temperatura de transição vítrea. Inspeção Automática A folha de vidro é inspecionada por um equipamento chamado "scanner", que utiliza um feixe de raio laser para identificar eventuais falhas no produto, como microbolhas e partículas de matéria prima que não se fundiram. Recorte, Empilhamento e Armazenagem Todas as imperfeições observadas durante a inspeção automática são registradas e o setor concernente é cortado em dimensões pré-programadas e descartado durante o processo de corte subsequente.
O corte mecânico é realizado geralmente por discos de diamante.
As chapas de vidro são empilhadas automaticamente e os pacotes prontos são expedidos e armazenados. O espaçamento entre os dois rolos determina a espessura do produto acabado. Após a impressão, o vidro plano, que ainda não está completamente rígido, é conduzido por um conjunto de rolos chamado de estenderia, onde ocorre o seu processo de resfriamento de maneira lenta e gradual. Em seguida, o vidro é cortado em chapas, nos tamanhos programados.
O impresso pode receber beneficiamentos como laminação, têmpera, espelhamento, jateamento e bisotê. Adriel Faria
Luiz Antunes
Mariah Juliani
Raissa Monteiro
Raquel Mesquita FABRICAÇÃO DE VIDROS PLANOS
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