Procesamiento de productos vítreos

Question 1

Vidrios

Answer 1

Lo distingue su estructura no cristalina (vítrea). Los métodos por los que el vidrio es convertido en productos útiles son muy distintos

Question 2

Materiales de los vidrios:

Answer 2

• El material principal es el sílice (SiO2 ), que se combina con otros óxidos cerámicos.
• El material se calienta para transformarlo de un sólido a un líquido viscoso; luego se le moldea mientras se encuentra en esa condición fluida.
• Cuando se enfría y endurece, el material permanece en el estado vítreo en lugar de cristalizarse.

Question 3

Preparación y fusión de maderas primas

Answer 3

-El componente principal de casi cualquier vidrio es el sílice.
-La fuente principal del sílice es la arena natural.

Question 4

Preparación y fusión de maderas primas (pasos)

Answer 4

1. Lavado de arena: Quita las impurezas de materiales que teñirían el vidrio
2. Clasificación: Agrupar los granos de acuerdo con su tamaño. El tamaño de partícula para hacer vidrio va de 0.1 a 0.6 mm
3. Aditivos: Se agregan proporciones adecuadas de componentes como potasa (K2O), carbonato de sodio (Na2O), roca caliza (CaO), alúmina (Al2O).

Question 5

Hornos para fundir vidrio: Hornos de crisol

Answer 5

Crisoles de material cerámico de capacidad limitada donde ocurre la fusión por medio del calentamiento de sus paredes

Question 6

Hornos para fundir vidrio
Hornos de tanque refractario continuo

Answer 6

De tanque o contenedor largo en donde las materias primas se introducen por un extremo, y se funden conforme se mueven hacia el otro lado, donde se extrae el vidrio fundido para alta producción.

Question 7

Hornos para fundir vidrio: tanque refractario

Answer 7

Contenedores cerámicos de capacidad grande, donde el calentamiento se realiza por quemadores que se alimentan por combustibles sobre la carga.

Question 8

Hornos para fundir vidrio: Horno eléctrico

Answer 8

Variedad de diseños para un amplio rango de tasas de producción.

Question 9

Fusión de vidrio

Answer 9

Implica temperaturas que van de 1500°C a 1600°C.
* El ciclo de fusión requiere de 24 a 48 hrs. (tiempo para convertir los granos en un líquido)
* El vidrio fundido es un líquido viscoso, cuya viscosidad disminuye con la temperatura.
* La temperatura a la que se extrae el vidrio del horno depende de la viscosidad requerida según el método de moldeo.

Question 10

Principales categorías para los productos de vidrio: Procesos discretos para artículos de vidrio

Answer 10

-Recipientes
-Bombillas
-Productos individuales

Question 11

Principales categorías para los productos de vidrio: Procesos continuos para vidrio plano

Answer 11

-Ventanas
-Tubería
-Cristalería de laboratorio

Question 12

Principales categorías para los productos de vidrio: producción de fibras y compositos

Answer 12

-Fibra de vidrio
-Óptica

Question 13

Moldeo de artículos de vidrio: centrifugado

Answer 13

Se usa para producir componentes en forma de embudo. Se coloca un trozo de vidrio fundido en un molde hecho de acero. Se hace girar el molde de modo que la fuerza centrífuga haga que el vidrio fluya hacia arriba y se distribuya sobre la superficie del molde.

Question 14

Moldeo de artículos de vidrio: prensado

Answer 14

Proceso utilizado para la producción en masa de piezas planas. Las cantidades grandes de productos prensados justifican un nivel alto de automatización.

Question 15

Moldeo de artículos de vidrio: soplado

Answer 15

Técnica antigua que aún se emplea para fabricar piezas de mucho valor. Incluyen una o más etapas de soplado. El soplado se ejecuta en equipo automatizado.

Question 16

Moldeo de artículos de vidrio: prensado y soplado

Answer 16

Se adapta a la producción de contenedores de boca ancha. Se emplea un molde deslizante para la etapa de remoción. Se utiliza para producir botellas de boca estrecha. Se usan dos (o más) operaciones de soplado en vez de sólo prensado y soplado.

Question 17

Moldeo de artículos de vidrio: Fundición

Answer 17

Si el vidrio fundido tiene fluidez suficiente, puede vaciarse en un molde. Se fabrican objetos grandes.
Deben enfriarse despacio para evitar esfuerzos internos y agrietamientos debido a la temperatura que se induciría en el vidrio.
Después de enfriarse la pieza debe terminarse por medio de pulido.
El vidrio fundido es viscoso a temperaturas normales, y no fluye tan bien.

Question 18

Moldeo de vidrio plano y tubular

Answer 18

Procesos continuos con los que se elaboran secciones de vidrio plano que se cortan al tamaño apropiado.
En el laminado de placas planas, el vidrio en condición plástica se comprime con rodillos cuya separación determina el espesor de la hoja.
En la operación de laminado, el vidrio plano se mueve hacia un horno de recocido.
La hoja de vidrio laminada debe esmerilarse y pulirse, para obtener superficies lisas y paralelas.

Question 19

Moldeo de vidrio plano y tubular: Proceso de flotación

Answer 19

Creado a finales de 1950. La ventaja que tiene es que se obtienen superficies lisas que no necesitan un acabado subsecuente.
El vidrio fluye desde el horno de fusión a la superficie de un baño de estaño fundido. El vidrio fluido se distribuye en forma homogénea sobre la superficie, lo que le da un espesor uniforme y una superficie lisa.
Después de avanzar hacia una región más fría, el vidrio se endurece y se mueve hacia un horno de recocido, después se corta al tamaño que se requiere.

Question 20

Moldeo de vidrio plano y tubular: en el estirado de tubos de vidrio

Answer 20

La tubería de vidrio se hace por un proceso de estirado “proceso Danner”. El vidrio fundido fluye alrededor de un mandril hueco rotatorio por el que se sopla aire. La temperatura del aire y su velocidad de flujo y la velocidad de estirado, determinan el diámetro y espesor de la pared de la sección transversal tubular.
Durante el endurecimiento, el tubo de vidrio se apoya en una serie de rodillos que se extienden por 30m más allá del mandril. Y se corta en longitudes estándar.

Question 21

Formado de fibras de vidrio: Aspersión centrífuga

Answer 21

Proceso para hacer lana de vidrio, el vidrio fundido fluye en un contenedor rotatorio con orificios alrededor de su periferia. La fuerza centrífuga hace que el vidrio pase a través de las perforaciones para convertirse en una masa fibrosa para el aislamiento térmico y acústico.

Question 22

Formado de fibras de vidrio: Estirado de filamentos continuos

Answer 22

Produce fibras de vidrio de diámetro pequeño mediante el estirado de vidrio fundido a través orificios en una placa caliente de aleación de platino. Las fibras individuales se juntan en una banda que se enrolla en un carrete. Antes de enrollar las fibras, se recubren con productos químicos para lubricarlas y protegerlas

Question 23

Tratamiento térmico y acabado: Recocido

Answer 23

Involucra calentar el vidrio y mantenerlo para eliminar los esfuerzos y gradientes, para luego enfriarlo despacio para eliminar la formación de esfuerzos, y seguir
con un enfriamiento más rápido a temperatura ambiente. Temperaturas comunes del recocido 500 °C. El lapso que se mantiene el producto a esa temperatura, así como las velocidades de calentamiento y enfriamiento del ciclo, dependen del espesor del vidrio.

Question 24

Tratamiento térmico y acabado: vidrio templado

Answer 24

Proceso que aumenta la tenacidad del vidrio. Consiste en el calentamiento del vidrio, seguido del enfriamiento rápido de las superficies con chorros de aire. Cuando las superficies se enfrían, se contraen y endurecen mientras que el interior aún está en estado plástico y es moldeable. Conforme el vidrio interno se enfría lentamente, se contrae, lo que comprime las superficies duras.

Question 25

Tratamiento térmico y acabado: esmerilado, pulido y corte

Answer 25

Cuando se producen láminas de vidrio por medio de estirado y laminado, los lados opuestos no son paralelos, y contienen defectos y ralladuras ocasionadas por el uso de herramientas duras sobre el vidrio suave o blando. Las hojas de vidrio deben pulirse para las aplicaciones comerciales. En las operaciones de prensado y soplado, es frecuente que sea requerido el quitar las marcas de uniones del contenedor del producto.