Procesamiento de productos vítreos Flashcards
Vidrios
Estructura no cristalina (vítrea).
Materiales de los vidrios:
- 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.
Preparación y fusión de maderas primas
-El componente principal de casi cualquier vidrio es el sílice.
-La fuente principal del sílice es la arena natural.
Preparación y fusión de maderas primas (pasos)
- Lavado de arena: Quita las impurezas de materiales que teñirían el vidrio
- Clasificación: Agrupar los granos de acuerdo con su tamaño. El tamaño de partícula para hacer vidrio va de 0.1 a 0.6 mm
- Aditivos: Se agregan proporciones adecuadas de componentes como potasa (K2O), carbonato de sodio (Na2O), roca caliza (CaO), alúmina (Al2O).
Hornos para fundir vidrio: Hornos de crisol
Crisoles de material cerámico de capacidad limitada donde ocurre la fusión por medio del calentamiento de sus paredes
Hornos para fundir vidrio
Hornos de tanque refractario continuo
Tanque 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.
Hornos para fundir vidrio: tanque refractario
Contenedores cerámicos de capacidad grande, donde el calentamiento se realiza por quemadores que se alimentan por combustibles sobre la carga.
Hornos para fundir vidrio: Horno eléctrico
Variedad de diseños para un amplio rango de tasas de producción.
Fusión de vidrio
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.
Principales categorías para los productos de vidrio: Procesos discretos para artículos de vidrio
-Recipientes
-Bombillas
-Productos individuales
Principales categorías para los productos de vidrio: Procesos continuos para vidrio plano
-Ventanas
-Tubería
-Cristalería de laboratorio
Principales categorías para los productos de vidrio: producción de fibras y compositos
-Fibra de vidrio
-Óptica
Moldeo de artículos de vidrio: centrifugado
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.
Moldeo de artículos de vidrio: prensado
Proceso utilizado para la producción en masa de piezas planas.
Moldeo de artículos de vidrio: soplado
Técnica antigua. Incluyen una o más etapas de soplado. El soplado se ejecuta en equipo automatizado.
Moldeo de artículos de vidrio: prensado y soplado
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.
Moldeo de artículos de vidrio: Fundición
Si el vidrio fundido tiene fluidez suficiente, puede vaciarse en un molde.
Deben enfriarse despacio para evitar esfuerzos internos y agrietamientos.
Después debe pulirse.
Moldeo de vidrio plano y tubular
Procesos continuos con los que se elaboran secciones de vidrio plano que se cortan al tamaño apropiado.
En el laminado de placas, el vidrio 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.
Moldeo de vidrio plano y tubular: Proceso de flotación
Creado a finales de 1950. Se obtienen superficies lisas que no necesitan un acabado.
El vidrio fluye desde el horno de fusión a la superficie de un baño de estaño fundido. El vidrio fluido se distribuye en 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.
Moldeo de vidrio plano y tubular: en el estirado de tubos de vidrio
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, su velocidad y la velocidad de estirado, determinan el diámetro y espesor de la pared.
Durante el endurecimiento, el tubo de vidrio se apoya en una serie de rodillos. Y se corta en longitudes estándar.
Formado de fibras de vidrio: Aspersión centrífuga
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.
Formado de fibras de vidrio: Estirado de filamentos continuos
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
Tratamiento térmico y acabado: Recocido
Involucra calentar el vidrio y mantenerlo para eliminar los esfuerzos, para luego enfriarlo despacio para eliminar la formación de esfuerzos, y seguir con un enfriamiento más rápido a temperatura ambiente.
Tratamiento térmico y acabado: vidrio templado
Aumenta la tenacidad del vidrio. Consiste en el calentamiento del vidrio, seguido del enfriamiento rápido de las superficies. 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.
Tratamiento térmico y acabado: esmerilado, pulido y corte
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.
