Vidros - Trabalho escrito

Vidros - Trabalho escrito

(Parte 1 de 3)

UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA

Unidade Ponte do Imaruim

Engenharia Civil – 3° fase

Materiais de Construção I – Roberto

VIDROS

Crisley Taise de Souza

José Augusto Daux

Gustavo Bulcão Vianna

Nádia Cesconetto

Índice

  1. Introdução...............................................................................3

  2. Origem do Vidro......................................................................4

  3. Desenvolvimento......................................................................4

  4. Vidro no Brasil........................................................................5

  5. Processos de Fabricação............................................................6

    1. Vidro Float.......................................................................7

    2. Vidro Impresso.................................................................8

  6. Composição............................................................................9

  7. Tipos de Vidro........................................................................12

    1. Vidro Plano......................................................................12

    2. Vidro de Segurança...........................................................12

    3. Vidro Acústico..................................................................13

    4. Vidros Especiais................................................................14

    5. Vidros coloridos................................................................15

  8. Aplicações..............................................................................17

  9. Propriedades...........................................................................18

  10. Normatiação...........................................................................19

  11. Patologias...............................................................................20

Introdução

Os vidros estão massivamente presentes em nosso cotidiano, seja por meio de embalagens, nas esquadrias e fechamentos de nossas casas, na arte.

No nosso campo de atuação, ou seja, na construção civil, inúmeras são as suas aplicações: podem garantir mais luminosidade, transparência, segurança, acabamento e decoração.

São encontrados no mercado em diversos formatos, composições, tipos e sob as mais variadas formas de produtos, contudo, sua escolha deve ser criteriosa. Na escolha deve-se observar e relacionar os mais diversos pontos como, por exemplo, tipo, funcionamento, dimensões, especificações do fabricante e aplicação a qual se destina, atentando-se sempre às normas técnicas correlatadas e se o fabricante possui certificações da ISO.

Origem do vidro

Fenícios, egípcios, persas, romanos, bizantinos, chineses. São numerosos os povos que disputam o privilégio da descoberta e da fabricação do vidro na antigüidade.

Embora não exista dados precisos, alguns historiadores afirmam que a descoberta do vidro ou cristal, como foi chamado, foi feita pelos fenícios em uma praia do Mediterrâneo, no litoral do Líbano atual, mais de 2000 anos antes da Era Cristã, quando estes improvisaram uma fogueira utilizando blocos de salitre e soda e, algum tempo depois, notaram que do fogo escorria uma substância brilhante que se solidificava imediatamente

Mas, conforme pesquisas arqueológicas, o vidro já era conhecido há pelo menos 4.000 anos antes da Era Cristã como mostram os objetos cerimoniais e adornos encontrados dentro de tumbas de faraós, em pirâmides do Egito.

Ainda na Era Cristã, próximo ao ano 100, as técnicas de fabricação se desenvolveram, quando os sírios inventaram a técnica do vidro soprado desenvolvendo a atividade vidreira, melhorando na qualidade e na diversidade dos produtos, principalmente na fabricação de frascos e garrafas, difundindo essa técnica pelo mediterrâneo, pela Europa ocidental e Oriente.

Com essa difusão da atividade vidreira, diversas províncias e cidades do Império Romano se transformaram em centros de produção e comércio de utensílios domésticos, objetos de decoração, adornos, que eram mais fáceis de fabricar com a técnica do sopro em molde. O uso de vidros nas janelas era restrito as casas patrícias e as igrejas, devido a sua complexidade da produção naquela época

Desenvolvimento

Depois de dominar a técnica do sopro, os Romanos passaram a usar o vidro combinado com o ferro e o chumbo, melhorando sua produção, que agora se destacava com os vasos ornamentais e os mosaicos, que seriam fundamental para a arte dos vitrais.

Durante parte da Idade Média, devido a algumas instabilidades, muitos vidreiros se refugiaram em Constantinopla, onde puderam desenvolver sua arte, que por sua vez tiveram influência helenística e árabe alcançando alto nível na produção de vidros de cor. E a partir do século 13, Veneza torna-se o grande centro vidreiro europeu, mais precisamente na Ilha de Murano, onde produziam vasos, frascos, garrafas, copos, compoteiras, espelhos, lentes e chapas de vidro que eram distribuídas por toda a Europa.

A alto desempenho da produção em Veneza, impulsionou outros centros de produção, que vieram a desenvolver novas técnicas de sopro que possibilitava a fabricação de chapas de vidro, que mesmo ainda sendo imperfeitas por sua ondulação e grande variação na cor, no tamanho e espessura, eram bastante utilizadas nos vitrais das catedrais góticas, dos quais se destacavam, principalmente, França, Alemanha, Bélgica e Boêmia.

Com a Renascença e o princípio da Era Industrial novas pesquisas referentes ao processo produtivo e aos equipamentos são efetuadas para que possa ser desenvolvida a meta do vidro perfeito, que será aplicado principalmente nos acabamentos frascos de perfume e nas folhas dos vidros para espelhos e vidraças.

Nos séculos 17 e 18, foi a vez da França de estar à frente da manufatura européia de vidro, com a criação empresas estatais, como a Manufacture Royale des Glasses de France, além de induzirem a criação de empresas privadas, como a famosa fábrica de Saint-Gobain, que foi quem fez os espelhos do Palácio de Versalhes.

Na sequência, os séculos 19 e 20, são marcados pela troca da manufatura vidreira pela grande indústria do vidro e a fabricação do vidro plano, dando lugar a novos competidores nesse mercado, como Inglaterra, Alemanha e Bélgica e depois os Estados Unidos, que já em 1900 assumem a condição de maior produtor mundial de vidro plano. O ano de 1952, foi marcado pelo desenvolvimento do vidro Float, conhecido como cristal, pela Pilkington na Inglaterra.

Vidro no Brasil

No Brasil, a primeira oficina de vidro foi montada por quatro artesão, que acompanhavam o príncipe Mauricio de Nassau, no período das invasões holandesas entre 1924 e 1935, em Olinda e Recife. A oficina que fabricava copos, jarras, frascos e vidros para janelas, não teve vida longa, pois foi fechada com a saída dos holandeses das terras brasileiras.

Em 1810, o vidro voltou a fazer parte da economia do Brasil, quando o português Francisco Inácio de Siqueira Nobre recebeu autorização do Regente D. João para instalar uma fabrica de vidros em Salvador, BA, que produziria vidros lisos, frascos, garrafões e garrafas. Mas a fabrica não teria tido vida longa, fechando em 1825, atingida pelos conflitos e combates da Independência, muito acesos na Bahia. 

Pouco tempo depois, é fundada pelo italiano Folco, a Fábrica Nacional de Vidros São Roque, no Rio de Janeiro, onde 40 operários italianos e brasileiros operavam fornos à candinhos alem dos processos manuais.

Já em 1861, foi realizada pelo governo imperial no Rio de Janeiro a “1ª Exposição Nacional de Produtos Naturais e Industriais” para mostrar aos estrangeiros a variedade de produtos fabricados pela industria vidreira brasileira.

A Fabrica Vidros e Cristais do Brasil, também no Rio de Janeiro, foi fundada em 1882 por Francisco Antonio Esberard, e utilizava cinco fornos entre grandes e pequenos, maquina a vapor e elétrica, para fabricar vidros de embalagem e vidros planos. Cresceu rapidamente e em pouco mais de dez anos de funcionamento, contava com cerca de seiscentos operários. Sua atividade durou até 1940.

Dessa vez em São Paulo, nascia em 1895, a Companhia Vidraria Santa Marina, fundada por Antônio da Silva Prado e Elias Fausto Pacheco Jordão. Instalada na Barra Funda, na várzea do rio Tietê, chegou a fabricar em menos de dez anos, um milhão de garrafas e dois mil metros quadrados de vidro plano por mês.

Em 1916, é fundada mais uma empresa vidreira carioca, a Companhia Industrial São Paulo e Rio, a Cisper, por Olavo Egydio de Souza Aranha Jr. e Alberto Monteiro de Carvalho. Foi a primeira indústria a usar as máquina automáticas criadas Michael J. Owens, ao invés do sopro, o que transformou a empresa na maior fabricante de copos e garrafas de vidro do Brasil, tendo como principal cliente os fabricantes de cerveja e refrigerante.

Nadir e Morvan Dias de Figueiredo, em 1933, inauguraram uma moderna indústria de copos e artigos de vidro, iniciando suas operações produzindo um volume de 72 mil copos por dia.

Por fim a indústria Francesa Saint-Gobain e a inglesa Pilkington, no ano de 1982, se juntaram e criaram a primeira fabrica de vidro float do Brasil, chamada Cebrace, localizada na região do Vale do Paraíba em São Paulo. Atualmente com quatro unidades, todas em São Paulo, produzem 2700 toneladas de vidro por dia.

Processos de Fabricação

A fabricação do vidro pode ser dividida em três partes principais: a fusão, moldagem e têmpera.

  • Fusão: Nessa etapa a matéria-prima para a produção do vidro é colocada dentro de um forno, que pode ser um forno de cadinho ou um forno tanque, e a mistura é aquecida até que o material fique liquido o suficiente para a moldagem.

  • Moldagem: O vidro é resfriado até uma temperatura de 800°C para a moldagem. Existe várias maneira de se moldar o vidro desde a moldagem por flutuação até a moldagem por sopro.

  • Têmpera: Depois que o vidro estar conformado ele chega á ultima fase, têmpera, onde ele é resfriado gradualmente até uma temperatura onde possa ser manejado e depois armazenado para a venda.

Vidro Float

O vidro float é um vidro plano transparente, podendo ser incolor ou colorido, com espessura uniforme e massa homogênea. É ideal para aplicações que exijam perfeita visibilidade, por não apresentar nenhuma distorção óptica, e possui alta transmissão de luz, sendo comumente utilizado na indústria automobilística, eletrodomésticos, construção civil, móveis e decoração.

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.

Esse vidro é a base para o processamento de todos os demais vidros planos: laminado, temperado, curvo, serigrafado e usado em duplo envidraçamento.

Processo de fabricação:

 

1 – Forno 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.

2 – Banho float: A massa é derramada em um banho de piscina de estanho líquido, em um processo chamado "Float Bath" (Banho Float). Devido à diferença de densidade entre os materias, o vidro flutua sobre o estanho, ocorrendo um paralelismo entre as duas superfícies. Essa é a condição para que a qualidade óptica superior do vidro float seja atingida. A partir desse ponto  é determinada a espessura do vidro, através da velocidade da linha. Quanto maior a velocidade, menor a espessura resultante. 

3 - Galeria de Recozimento: Em seguida a folha de vidro entra na galeria de recozimento, onde será resfriada controladamente até aproximadamente 120ºC e, então, preparada para o recorte 

4 - Inspeção Automática: Antes de ser recortada, a folha de vidro é inspecionada por um equipamento chamado "scanner", que utiliza um feixe de raio laser para identificar eventuais falhas no produto. Caso haja algum defeito decorrente da produção do vidro, ele será refugado e posteriormente reciclado. 

5, 6 e 7 - Recorte, empilhamento e armazenagens: O recorte é realizado em processo automático e em dimensões pré-programadas. As chapas de vidro são empilhadas automaticamente em pacotes prontos para serem expedidos ou armazenados.

Vidro Impresso

O Vidro Plano Impresso é popularmente conhecido como "vidro fantasia" e um vidro é um translúcido, podendo ser incolor ou colorido. Normalmente é aplicado em janelas e divisórias de ambientes em que se deseja manter a privacidade e a incidência de luz. Podendo ser produzido em diversas cores e padrões é utilizado na construção civil, eletrodomésticos, e com finalidade decorativa.

Processo de Fabricação:

O processo de fabricação consiste na passagem do vidro já elaborado, na saída do forno, em torno de 1200 ºC, entre dois rolos metálicos e refrigerados com água corrente em seu interior, que ao mesmo tempo o conformam e o esfriam. O rolo superior é liso ou, em alguns casos, com uma estampa bem delicada, e o inferior é o que efetivamente imprime o padrão desejado ao vidro. A espessura do vidro é determinada pelo espaçamento entre os dois rolos laminadores.

Após a saída dos rolos laminadores, a fita de vidro, que ainda não está completamente rígida, é conduzida por um conjunto de rolos até a entrada do forno de recozimento, onde se produz a diminuição da temperatura, de maneira lenta e gradual, até a temperatura ambiente.

Na saída do forno de recozimento, a fita é cortada em chapas, nos tamanhos adequados, passando pelo processo de controle de qualidade, embalagem, armazenagem e expedição.

Composição

O vidro é uma substância inorgânica, homogênea e amorfa, obtida através do resfriamento de uma massa a base de sílica em fusão. As propriedades do vidro são função direta de sua composição química. Quando se conforma o vidro se joga com sua viscosidade. Esta no inicio não pode ser muito baixa, pois não seria possível dar-lhe forma. Por outro lado ele não pode estar muito viscoso, pois também dificultaria a conformação. Durante a conformação o vidro vai se esfriando e ficando mais viscoso até que ele fique viscoso o bastante para não continuar a fluir.

Os ingredientes básicos na composição do vidro são a sílica com 72% aproximadamente nos componentes dos vidros ou oxido de silício (Si02), obtida principalmente da areia branca pura, e álcalis. Os vidros são produzidos industrialmente com esses materiais.

O elevado ponto de fusão e a alta viscosidade tornam muito cara à fabricação devido ao alto teor de sílica. Por isso vimos que os outros 28% podemos encontrar potássio, alumina, sódio, magnésio, cálcio, entre outros que servem para reduzirem o custo do processo e aumentam na variedade de tipos.

Os vidros coloridos nada mais é que a adição de manganês, cobalto, ferro, níquel, antimônio e outros componentes metálicos.

As matérias primas vitrificáveis são em quase toda sua totalidade sólidos granulados, com os grãos numa faixa de tamanho 0,1 a 2 mm. A granulométrica é muito importante sobre dois aspectos:

  1. Fusão: quando mais fina mais fácil de fundir, pois possui maior superfície especifica. Porem muito fina não é conveniente, pois acaba formando muito pó que é perdido na manipulação indesejável nas emissões atmosféricas.

  2. Misturas: Para se obter a composição que vai ser enforcada e através da fusão passara a constituir o vidro, é necessário se misturar diversas matérias primas de tamanhos parecidos para não dificultar na homogeneidade do vidro.

As matérias primas podem ser classificadas em grupos conforme a função que desempenham:

Vitrificantes: São aquelas passiveis de se transformar em vidros (Sílica).

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