Processos Industriais-Vidro

5/9/2018 Processos Industriais-Vidro - slidepdf.com

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PROCESSOS

DE PRODUÇÃOINDUSTRIAL

Departamento de Engenharia Mecânica

FABRICO DEVIDRO



PROCESSOS DE PRODUÇÃO INDUSTRIAIS

Departamento de En enharia Mecânica

Índice

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





Composição do Vidro

Os principais elementos constituintes dovidro são os seguintes:

•Sílica (SiO2 ) 70 a 72 %

•Óxido de Sodio (Na2O) 12 a 14 %

•Óxido de Cálcio (CaO) 9 a 11 %

•Óxido de Magnésio (MgO) 0 a 3 %

•Alumina (Al2O3) 1 a 2 %•Óxido de Potássio (K2O) 0 a 1 %





Processo de Fabrico Genérico

1) Preparação da matéria prima e fusão

2) Moldação

3) Tratamento térmico





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





Moldação por Fundição

• Fundição convencional por recurso a moldes• Produtos: lentes, espelhos, alguns produtos

cristalaria• Arrefecimento controlado para minimizar tensões

residuais e evitar fractura• Acabamento posterior: Lapidação e polimento





Moldação por Centrifugação

1. Vidro em fusão depositado no molde

2. A rotação espalha homogeneamente omaterial pela superfície do molde

Ex. Produtos: tubos de cinescópios p/ tv’s





Moldação por Compressão

1. Deposição de vidro em fusão2. Compressão

3. Acabamento

Produtos: objectos planos (pratos, lentes, …)





Moldação por Sopro

1. Deposição vidro na cavidade

2. Compressão da pré-forma

3. Transferência da pré-forma para molde desopro

4. Sopragem da pré-forma





Moldação por Duplo Sopro

1. Deposição vidro na cavidade2. Fecho do molde

3. Etapa 1 da sopragem (pré-forma)4. Transferência para molde final5. Sopro da geometria final





Processo de Estiramento (p/ vidro plano ou tubular)

1. Processo deFourcault

– ferramentarefractária + arrefecimento2. Processo de Colburn – flexão do vidro





Processo de Laminagem (p/ vidro plano ou tubular)

• Vidro forçado por conjunto de rolos delaminagem

• Acabamento posterior da placa de vidro





Processo de Flutuação (p/ vidro plano ou tubular)

• Vidro apoiado em metal fundido e estirado

por rolos.





Vidro de embalagem – Etapa 1: FUSÃOSala de ComandosO processo é controladoautomaticamente desde a enfornadas matérias primas, ao controlodos fornos de fusão e moldagemdas embalagens.

Forno e Linhas de ProduçãoA fusão das matérias primas é feitaa 1.500 graus centígrados. Desde a

enforna das matérias primas até àsaída de vidro fundidocorrespondente, decorre umperíodo médio de 24 horas.

Câmara de RegeneraçãoO ar necessário para a combustãoé pré--aquecido nesta câmara, poraproveitamento dos gases decombustão. Este processopermite uma economia de energia.

Painéis de Comandodos Fornos de Fusão

Os valores das

temperaturas, pressões edo nível do vidro fundido,no interior do forno, sãocontrolados em tempo real.





Vidro embalagem - Etapa 2: MOLDAÇÃO

Máquina de MoldagemMáquina automática IS (individual

section). O processo desenrola-seem duas fases, começando pelamoldação da pré-forma que étransferida para o molde final que,por sua vez, define o produto final.

Posto de Controlo Estatístico doProcessoAtravés do tratamento estatístico devariáveis chave é possível controlaro processo e assim garantir ocumprimento das especificações daembalagem.

Tanque de FusãoConstruidos com refractários resistentes

a altas temperaturas os fornos têmcapacidades variáveis, função da áreado tanque de fusão. Asua vida útil variade 8 a 10 anos, dependendo da taxa deutilização.

Canal de Transporte eCondicionamento Térmico do Vidro

Após a homogeneização da suatemperatura, o vidro está pronto paraser moldado, alimentando porgravidade as máquinas de moldação.O vidro é moldado a 1.200graus centígrados.





Vidro embalagem - Etapa 3: RECOZIMENTO

Sistema de Tratamentode Superfície a Quente (TSQ)O TSQ é constituido por uma finapelícula de tetracloreto de estanhoque reforça a resistência dasembalagens à pressão interna e aoschoques mecânicos. É aplicado acerca de 400 graus centígrados.

Arca de RecozimentoApós a moldação, as embalagens sãoaquecidas a 500 graus centígrados, eseguidamente arrefecidas dumaforma controlada em fornos contínuos

horizontais, para eliminação dastensões internas criadas no decorrerda moldação. Este processo demoraentre 30 e 60 minutos.





Vidro embalagem – Etapa 4: INSPECÇÃO

Equipamento

de Tratamento a FrioO TSF corresponde à deposição dumPolietileno que lubrifica o exterior dasembalagens,possibilitando o seu transporte emanuseamento nas linhas de enchimento,sem perigo de se riscarem .

Máquinas de Inspecçãoem LinhaA inspecção automática é feita ao aspectovisual, microfissuras no topo e fundo, calibre,estanquicidade, espessura e algumasvariantes dimensionais.





Vidro embalagem – Etapa 4: ARMAZENAMENTOPaletização AutomáticaSobre estrados de madeira de dimensõesnormalizadas. As camadas são separadaspor madeira prensada, cartão ou plásticocompacto. Depois de devidamenteplastificadas, as embalagens estão prontaspara seguir para o cliente, podendo percorrer,se necessário, longas distâncias.

Armazém CobertoO produto acabado éarmazenado emparques cobertos.

Recolha de Vidro Usado

Toda a embalagem de vidro recolhida,é transfomada em nova embalagem.O vidro é o único material de embalagemreciclável a 100%, preservando osRecursos naturais e o ambiente

INÍCIO DOPROCESSO





Tubo de Vidro: Estiramento

• Estiramento por rolos

• Vidro em fusão fluí sobre a ferramenta• AR forçado utilizado para gerar tubo ôco.





Fibra de Vidro - Estiramento

• Fibras (> 0.0025 mm)são estirados atravésde orifício numa placaaquecida de liga.

• As fibras individuais sãoagrupadas

• Velocidade deestiramento: 50 m/s.





Tratamentos Térmicos

• Recozimento – para reduzir as tensõesinternas no vidro

• Têmpera – para aumentar a resistência dovidro. Outra vantagem é que em caso dequebra um vidro temperado fractura empedaços muito pequenos, sendo poucoprovável o corte. Ideal para aplicações desegurança.





Considerações de Projecto

• Considerar requisitos ópticos

• Produto deve ser projectado para suportartensões de compressão sempre maiselevadas qua as de tracção.

• Evitar aplicações sujeitas a impacto outensões elevadas.

• Raios de concordância elevados para evitarconcentração de tensões.

• Vidro sujeito a choques térmicos devepossuir um reduzido coeficiente CTE.

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