COMPONENTES E PROCESSOS INDUSTRIAIS NA FABRICAÇÃO DO VIDRO

O vidro é uma substância orgânica, homogênea e amorfa. Obtido através do resfriamento de uma massa líquida a base de sílica. É um óxido metálico transparente superesfriado, de elevada dureza, essencialmente inerte e biologicamente inativo, sendo um bom isolante térmico e elétrico.

Comumente, para a fabricação de vidros utiliza-se as seguintes composições:

73% de Sílica, SiO2 (areia): matéria-prima básica, possui função vitrificante – dar maior característica à massa vitrosa.

14% de Óxido de sódio, Na2O: ajuda a acelerar a fusão. Utiliza-se, principalmente, a barrilha como fornecedora desse componente, e é responsável por, aproximadamente, 60% do custo de composição.

11% de Óxido de cálcio, CaO: responsável por dar estabilidade ao vidro. Utiliza-se o calcário, rocha constituída de carbonato de cálcio, para o fornecimento desse componente.

2% de componentes como Feldspato e Sulfato de sódio, Na2SO4: o feldspato é responsável pela resistência mecânica do vidro, fornecendo óxido de alumínio, Al2O3. Já o sulfato de sódio é utilizado como afinante, facilitando a liberação de gases (como o CO2) para não ter a presença de bolhas no produto final.

Vale ressaltar que as porcentagens citadas são proporções geralmente empregadas, mas que a composição do vidro é muito variada. Algumas alterações são feitas a fim de proporcionar melhores resultados de acordo com o produto final desejado, tais como índice de refração, cor, entre outros.

Em vidros coloridos é acrescentado na composição corante, como: óxido de ferro, selênio e cobalto. Pode também ser adicionado óxido de magnésio, para fornecer ao vidro maior resistência térmica, a fim de suportar, dentro dos limites, mudanças bruscas de temperatura.

O vidro possui uma taxa de reaproveitamento altíssima, podendo ser reciclado inúmeras vezes. Com isso, muitas indústrias também utilizam o pó/cascos de vidro à mistura antes da etapa de fusão, por ser uma opção viável, tendo a finalidade de diminuir os custos na composição e produção, já que o vidro comum (reciclado) funde a uma temperatura entre 1.000 a 1.200°C e a temperatura de fusão da matéria-prima (minérios) necessita de uma faixa de temperatura de 1.600 a 1.800°C, também é uma opção sustentável, gerando menor utilização de água na fabricação e evitando uma degradação no meio ambiente.

O ajuste da granulometria da matéria-prima e a retirada de impurezas possui bastante importância para o processo, pois não atender a isso pode trazer inclusões na massa de vidro e/ou dificultar na fusão da composição.

Toda composição é encaminhada para um forno de fusão com temperatura na faixa de 1.600 a 1.800°C, na finalidade de tornar toda a mistura em uma massa líquida para ser moldada. Na etapa de moldagem a massa líquida é resfriada gradualmente, caindo a temperatura para aproximadamente 800°C.

O próximo processo é denominado de têmpera, uma etapa crítica, na qual as condições devem ser bem controladas. Aqui, o produto é gradualmente aquecido e resfriado.

Ao longo da história os métodos de formação/moldagem do vidro têm mudado. Antigamente, a substância melada entrava em contato com os roletes, no momento do estiramento, o que tornava muito difícil evitar o dano ou degradação à superfície do vidro, pois esse contato provocava variações na espessura, causando um efeito negativo no produto final.

Técnica do sopro aplicada antigamente

Com isso, nessa época, para se ter um produto final com melhor qualidade, muitas indústrias faziam o material com mais ou menos o dobro da espessura desejada, para ser em seguida desgastado e polido, um lado de cada vez. Mas, isso resultava em gastos e perda de material, portanto buscava-se uma maneira de evitar o contato superficial, do rolete com a substância melada, e poder tornar essa maneira contínua, podendo fabricar um vidro em espessuras diferentes e com boa qualidade de superfície.

A técnica encontrada e empregada até hoje é denominada de processo float ou processo de flutuação, na qual o vidro é prensado com cilindros, horizontalmente, e utiliza-se o estanho para que o vidro fundido seja derramado sobre ele e flutue.

Isso porque o estanho possui ponto de fusão mais baixo, fazendo com que o vidro fundido, com peso específico mais baixo, flutue sobre o estanho, afundando-se certa de 6mm.  

Fluxograma com os principais processos empregados na indústria do vidro

O produto final passa pela etapa de controle de qualidade, onde são empregados testes que variam de acordo com as especificações de cada vidro, podendo ser os testes: teste de esfera, choque térmico, controle dimensional (distorção óptica), e teste balístico (mostrado na figura 3).

Laboratório de teste de balística em vidros

Hoje, a Saint-Gobain Glass é um dos maiores fabricantes de vidro plano no mundo. No Brasil a empresa está presente desde 1937 localizada em São Vicente-SP, possuindo certificação ISO 9001, ISO 14001 e OHSAS 18001.

Curiosidade

O vidro não é considerado como um sólido, e sim um líquido, com altíssima viscosidade. Isso porque o resfriamento instantâneo da massa líquida superaquecida apenas provoca a rigidez do material, e não sua cristalização.

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REFERÊNCIAS

Produção do vidro