Vidrio Flotado y Vidrio Laminado
Vidrio flotado
El proceso de flotación, inventado por Sir Alastair Pilkington en 1952, produce vidrio plano.Este proceso permite la fabricación de vidrio transparente, tintado y revestido para edificios, y vidrio transparente y tintado para vehículos.
Hay alrededor de 260 plantas flotantes en todo el mundo con una producción combinada de aproximadamente 800.000 toneladas de vidrio por semana.Una planta de flotación, que funciona sin parar durante entre 11 y 15 años, fabrica alrededor de 6.000 kilómetros de vidrio al año con un espesor de 0,4 mm a 25 mm y un ancho de hasta 3 metros.
Una línea de flotador puede tener casi medio kilómetro de largo.Las materias primas entran por un extremo y por el otro emergen placas de vidrio, cortadas con precisión según las especificaciones, a un ritmo de hasta 6.000 toneladas por semana.En el medio se encuentran seis etapas altamente integradas.
Fusión y Refinación
Los ingredientes de grano fino, cuya calidad se controla estrechamente, se mezclan para formar un lote, que fluye hacia el horno que se calienta a 1500°C.
Hoy en día, el flotador produce vidrio de calidad casi óptica.En las 2.000 toneladas de vidrio fundido del horno tienen lugar simultáneamente varios procesos (fusión, refinado y homogeneización).Ocurren en zonas separadas en un complejo flujo de vidrio impulsado por altas temperaturas, como muestra el diagrama.Se suma a un proceso de fusión continuo, que dura hasta 50 horas, que entrega vidrio a 1100°C, libre de inclusiones y burbujas, de manera suave y continua al baño de flotación.El proceso de fusión es clave para la calidad del vidrio;y las composiciones se pueden modificar para cambiar las propiedades del producto terminado.
Baño Flotante
El vidrio del fundidor fluye suavemente a través de una boquilla refractaria sobre la superficie similar a un espejo del estaño fundido, comenzando a 1100°C y saliendo del baño de flotación como una cinta sólida a 600°C.
El principio del vidrio flotado no ha cambiado desde la década de 1950, pero el producto ha cambiado drásticamente: de un único espesor de equilibrio de 6,8 mm a un rango que va desde submilimétricos hasta 25 mm;desde una cinta frecuentemente estropeada por inclusiones, burbujas y estrías hasta casi la perfección óptica.Float ofrece lo que se conoce como acabado al fuego, el brillo de la porcelana nueva.
Recocido, Inspección y Corte a pedido
● Recocido
A pesar de la tranquilidad con la que se forma el vidrio flotado, al enfriarse se desarrollan tensiones considerables en la cinta.Demasiada tensión y el vidrio se romperá debajo del cortador.La imagen muestra tensiones a través de la cinta, reveladas por luz polarizada.Para aliviar estas tensiones, la cinta se somete a un tratamiento térmico en un horno largo conocido como lehr.Las temperaturas se controlan estrechamente tanto a lo largo como a lo largo de la cinta.
●Inspección
El proceso de flotación es conocido por producir vidrio perfectamente plano y sin defectos.Pero para garantizar la máxima calidad, se realizan inspecciones en cada etapa.A veces, una burbuja no se elimina durante el refinado, un grano de arena se niega a derretirse, un temblor en el estaño provoca ondas en la cinta de vidrio.La inspección automatizada en línea hace dos cosas.Revela fallas del proceso en sentido ascendente que pueden corregirse permitiendo que las computadoras en sentido descendente guíen las cortadoras para solucionar los defectos.La tecnología de inspección ahora permite realizar más de 100 millones de mediciones por segundo a través de la cinta, localizando fallas que el ojo humano no podría ver.
Los datos impulsan a los cortadores "inteligentes", mejorando aún más la calidad del producto para el cliente.
●Cortar a pedido
Las ruedas de diamante recortan los orillos (bordes tensionados) y cortan la cinta al tamaño que dicta la computadora.El vidrio flotado se vende por metro cuadrado.Las computadoras traducen los requisitos de los clientes en patrones de cortes diseñados para minimizar el desperdicio.
Vidrio laminado
El proceso de laminación se utiliza para la fabricación de vidrio para paneles solares, vidrio plano estampado y vidrio armado.Se vierte una corriente continua de vidrio fundido entre rodillos enfriados por agua.
El vidrio laminado se utiliza cada vez más en módulos fotovoltaicos y colectores térmicos debido a su mayor transmitancia.Hay poca diferencia de costos entre el vidrio laminado y el flotado.
El vidrio laminado es especial por su estructura macroscópica.Cuanto mayor sea la transmitancia, mejor y hoy en día el vidrio laminado de alto rendimiento y bajo contenido de hierro alcanzará normalmente una transmitancia del 91%.
También es posible introducir una estructura superficial en la superficie del vidrio.Se eligen diferentes estructuras de superficie según la aplicación prevista.
A menudo se utiliza una estructura de superficie rebajada para mejorar la resistencia adhesiva entre EVA y vidrio en aplicaciones fotovoltaicas.El vidrio estructurado se utiliza tanto en aplicaciones fotovoltaicas como termo solares.
El vidrio estampado se fabrica en un proceso de una sola pasada en el que el vidrio fluye hacia los rodillos a una temperatura de aproximadamente 1050°C.El rodillo inferior de hierro fundido o acero inoxidable está grabado con el negativo del patrón;el rodillo superior es liso.El espesor se controla ajustando el espacio entre los rodillos.La cinta sale de los rodillos a aproximadamente 850°C y se soporta sobre una serie de rodillos de acero enfriados por agua hasta el horno de recocido.Después del recocido, el vidrio se corta a medida.
El vidrio cableado se fabrica mediante un proceso de doble pasada.El proceso utiliza dos pares de rodillos formadores enfriados por agua, accionados independientemente, cada uno de ellos alimentado con un flujo separado de vidrio fundido procedente de un horno de fusión común.El primer par de rodillos produce una cinta continua de vidrio, de la mitad del espesor del producto final.Este se recubre con una malla de alambre.Luego se añade una segunda alimentación de vidrio, para dar una cinta del mismo espesor que la primera, y, con la malla de alambre “intercalada”, la cinta pasa a través del segundo par de rodillos que forman la cinta final de vidrio armado.Después del recocido, la cinta se corta mediante dispositivos especiales de corte y rotura.