O vidro é uma substância inorgânica amorfa e fisicamente homogênea, obtida pelo resfriamento de uma massa em fusão, que endurece pelo aumento contínuo da viscosidade e que, resfriado, atinge a rigidez, sem cristalizar. As principais matérias primas utilizadas na fabricação do vidro são: Areia (SiO2) 70%, Calcário (CaO) 10%, Dolomita (MgO) 2%, Feldspato (Al2O3) 2%, Barrilha (NaO) 15%, Sulfato de Sódio (Na2SO4) 0,2%, o restante está dividido entre os corantes. O processo de fabricação de vidro começa quando as matérias-primas são misturadas a frio e levadas ao forno de fusão onde a massa é fundida a uma temperatura de 1500 °C, transformando-se em vidro. Os fornos são constituídos de três partes: a fusão, a refinação e os regeneradores.A mistura é enfornada na mesma velocidade em que o vidro está sendo moldado nas máquinas de fabricação de modo que a quantidade de vidro no forno é sempre constante. As máquinas que produzem o vidro são interligadas ao forno através de um canal, que reduz a temperatura da massa de vidro para aproximadamente 900°C que é desejada para a formação da gota de vidro.
Vejamos alguns processos:
Soprado soprado
A formação da embalagem tanto no molde quanto na forma são feitas com ar comprimido, que resultam em maior peso. Normalmente utilizados para garrafas (boca estreita).
Prensado soprado
A formação no molde é feita através da compressão de vidro com auxílio de um pino de prensagem. Normalmente utilizado para embalagens de boca larga como potes de alimentos.
Vidro plano
O vidro plano em sua concepção são vidros estruturados em chapas e seu processo de produção é contínuo. Atualmente, existem dois processos de fabricação de vidros plano no Brasil: flutuação em banho de estanho (float) e laminação por rolo (impresso).
O processo float trata-se do mais moderno. Consiste em submeter o vidro fundido a um banho de flutuação em estanho em fusão, o que lhe confere perfeito equilíbrio entre a face do vidro em contato com o metal. Pelo efeito do seu próprio peso e do calor, a face superior se torna perfeitamente plana, polida e com espessura uniforme. Este processo permite obter um vidro de alta qualidade e brilho, que dispensa operações de polimento.
O processo de fabricação do vidro impresso (conhecido popularmente como “Vidro Fantasia”), Consiste em se passar o vidro fundido por cima de um vertedouro, para se formar uma lâmina plana que depois passa entre dois rolos laminadores. Esses rolos podem ser lisos ou gravados (em um ou nos dois rolos), o que permite obter os mais variados desenhos numa ou nas duas faces da chapa de vidro.
Vidro Temperado
A fabricação do vidro temperado consiste em aquecer o a chapa de vidro, float ou impresso, próximo à sua temperatura de amolecimento e logo após resfriá-la rapidamente com o auxílio de ar comprimido ou óleo, aumentando assim em até 7 vezes as resistências mecânicas e ao choque térmico, 200-300°C.
Vidro Laminado
O processo de fabricação do vidro laminado se dá a partir da prensa de duas lâminas de vidro liso ou polido com uma lâmina intercalada de plástico, PVB (polivinil-butiral) ou acetrato de celulose, em um forno autoclave.
Vidro Fibras
O processo de fabricação é unicamente a fiação. Há uma matriz com furos de diâmetros variáveis que determinarão a espessura do fio da fibra. A retirado do material necessita de um operador que puxa manualmente os fios de vidro.
Vidros Especiais e Ópticos
Idêntico ao processo prensado soprado.
Vidros curvos
Usados na Indústria automobilística, na indústria moveleira, na construção civil, em decoração e também na indústria de luminárias.
Fonte: www.artivetro.com.br
O ingrediente principal da massa para fabricar vidro incolor é areia de sílica, misturada com sais alcalinos, tais como cal, cinza de madeira e soda. Os vidros coloridos são feitos adicionando-se corantes à esta massa incolor, criando as cores mais conhecidas - bronze, cinza, verde e azul. A presença desses pigmentos coloridos fazem o vidro tornar-se termo-absorvente, em proporções diferentes de acordo com a respectiva cor, assim minimizando um problema e criando um outro.
É qualquer tipo de vidro fabricado pelo processo de flutuação (float glass). Nele, a matéria-prima quase liquefeita é derramada sobre um leito de estanho derretido, sobre o qual o vidro flutua e se espalha, buscando seu nível natural, assumindo a forma de uma lâmina lisa e contínua. Enquanto desliza controlada e vagarosamente ao longo do percurso de centenas de metros, a massa vai se esfriando naturalmente. Alimentada, na seqüência, para o forno de recozimento, sofre um tratamento térmico padrão - o recozimento. A superfície é inspecionada para controle de qualidade, por computadores e, finalmente, cortada em chapas. A espessura final do vidro é definida pela variação da velocidade com que a lâmina se move no trajeto. O processo "float" produz um vidro sem ondulações de superfície, eliminando assim a deficiência visual inerente ao processo anterior, denominado "por estiramento", pois a massa de vidro é literalmente arrastada sobre roletes.
Atualmente, 98% do vidro no Brasil é fabricado por este processo e o produto se denomina "vidro cristal".
O fluxo de fabricação está resumido no gráfico a seguir:
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Três coisas, e são elas que devem nortear a escolha de um vidro para uma aplicação específica. A luz, i.e., as ondas do espectro solar são então refletidas, absorvidas ou transmitidas diretamente através do vidro, conforme descrito pela "equação RATE".
a equação abrange a totalidade do espectro solar e, assim, o total refletido, absorvido e transmitido sempre será igual a 100%. A porcentagem de cada um destes atributos é função da co e da refletividade da superfície do vidro.
Assim, no caso de uma lâmina monolítica de 3mm de vidro incolor (figura abaixo), observa-se que a maio parte da luz solar é transmitida diretamente através do vidro (83%). Apenas uma pequena parcela da luz é refletida (8%) ou absorvida (9%). Portanto, segundo a equação RATE: 83% + 8% + 9%= 100%.
A luz do sol, no comprimento de onda absorvida, tem que ir para algum lugar, verificando que, felizmente, a maior parte é retransmitida para o exterior. Aproximadamente 2/3 da energia solar absorvida (luz do sol) é re-irradiada para o lado externo e apenas 1/3 para o interior do prédio.
A ilustração é importante também por outra razão: o vidro incolor 3mm é o padrão adotado para se calcular o Coeficiente de Sombreamento (CS) de qualquer outro vidro. Seus dados são ilustrados abaixo:
Agora, alguns termos importantes ou relativos ao coeficiente de sombreamento:
TRANSMITÂNCIA
É a interação incidente filtrando-se diretamente através do vidro. Compõe-se de raios de luz:
UV ou ultravioleta que se mede, no espectro solar, entre os comprimentos de 300 e 380 micromilímetros.
Luz Visível (ou luz natural, ou do dia) que é a porcentagem de luz, transmitida diretamente na região visível nos comprimentos de onda de aproximadamente 380 a 780 micromilímetros, no espectro solar.
Infravermelho (energia solar, ou calor) medida nos comprimentos de onda entre 780 a aproximadamente 3000 micromilímetros. Nesta faixa, separamos as ondas curtas (780 a 2100) e ondas largas (~2100 a 3000), para análise das propriedades das camadas óxido metálicas tanto de alta refletividade (high reflectance) como de baixa emissividade (LowE).
REFLECTÂNCIA
É a interação das ondas do calor (energia) solar, refletindo-se diretamente da superfície vidro.
EMISSIVIDADE
É a parcela do calor solar ou luz que, após ter sido absorvida pelo vidro, é retransmitida, tanto para o exterior como para o interior do prédio.
VALOR-U (DA ASHRAE)
É a medida do ganho ou perda de calor que ocorre através do vidro, causada pela diferença entre as temperaturas externa e interna. São valores aferidos no centro de uma peça de vidro e baseados em padrão estabelecido pela Associação dos Engenheiros de Calefação, Refrigeração e Ar-Condicionado, relativos às condições diurna no verão e noturna no inverno. Um valor-U mais baixo significa que menos calor é transmitido através do envidraçamento.
FATOR SOLAR
A parte da energia solar incidente que entra no vidro, incluindo tanto a energia transmitida diretamente quanto a energia absorvida que é convectada e irradiada para o interior de uma de uma construção.
VALOR-R-
É a medida da resistência total à transferência de calor. O Valor-R é a recíproca do Valor-U. Quanto maior o Valor-R, menos calor é transmitido através do envidraçamento.
Há outros termos e índices utilizados pelos diversos fabricantes de vidro para comercializar seus produtos, mas nem sempre ultrapassam da área de atuação do marketing e, por isso, fogem ao escopo deste resumo.
(CS) -(Shading Coefficient)
É a razão do ganho de calor (energia) solar através de um determinado vidro para o ganho de calor solar do vidro padrão (i.e. um vidro monolítico incolor de 3mm), sob circunstâncias idênticas. É o índice mais conhecido e geralmente aceito, tanto pela indústria como na construção civil como referência comparativa entre vidros.
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Nessa busca da especificação correta e adequada de um vidro, procura-se atingir um ponto de equilíbrio entre três componentes principais e objetivos: Conforto Visual, Conforto Térmico e Economia - além da consideração Estética, de caráter subjetivo e até certo ponto imponderável.
Foi assim que, insatisfeitos com o desempenho do vidro incolor se evoluiu, primeiro para um vidro colorido (o verde Solex, há 50 anos), depois mais vidros coloridos, depois os refletivos com uma película (Scotch tint, por exemplo), depois uma camada óxido metálica como um spray em câmara a vácuo, depois fundida no vidro durante a fabricação, depois a camada de baixa emissividade. Depois...
Para exemplificar as medições propostas e objetivar o uso daquilo que foi discutido e ilustrado, duas tabelas comparativas de dados, retiradas do Manual de Envidraçamento (tido na indústria da construção americana como a "Bíblia do Vidro"), da Flat Glass Marketing Association - FGMA (USA). Na primeira tabela, um vidro incolor, para comparação e os demais coloridos (com a pigmentação adequada para que fiquem posicionados em intervalos mais ou menos pré-definidos na escala do coeficiente de sombreamento). Na segunda tabela, os mesmos vidros, agora com camada pirolítica.
De fato é um problema ainda mais complicado entre nós pelo requisito das muitas "aberturas" na face externa dos prédios.
O isolamento acústico é dado em dB(A), que é a forma de medida do som em relação ao ouvido humano. Quando um vidro tem um índice de 30 dB(A), isso quer dizer que, se externamente há um ruído de 70 dB(A), este vidro só deixará passar para o interior 40 dB(A).
Portanto, para se fazer uma boa especificação,devemos saber qual é o nível de ruído desejável e o tipo de ruído existente (rua movimentada, aeroporto).
O estudo do Conforto Acústico através do Vidro é dependente de fatores como sua massa, rigidez (que nada tem a ver com resistência) e abafamento (o índice de dissipação de movimento vibratório para energia calórica).
O aumento da massa, pelo lado da espessura ajudaria, mas custa muito. O aumento da rigidez não é uma solução muito praticável no caso de vidro. Um espaço de ar entre duas lâminas de vidro auxilia no isolamento acústico, mas só no caso deste espaçamento ser maior do que o utilizado para isolamento térmico (que em geral é de 13mm). O duplo envidraçamento (conjunto de pelo menos dois vidros separados por uma câmara de gás) já é uma realidade no mercado brasileiro, obtendo bons resultados no que diz respeito a conforto acústico e térmico.
A variável restante é o abafamento, em que inerentemente, o vidro é pobre. A utilização de uma película viscosa entre duas lâminas de vidro ajuda a aumentar este abafamento acústico. Por isso o vidro laminado oferece algumas vantagens práticas, se ignorado o aspecto preço, que é normalmente o dobro, comparado a um vidro monolítico de igual espessura.
Convém mencionar que a transmissão sonora depende também da freqüência - ondas entre 125 Hz e 4.000 Hz que, para conveniência e simplificação, gerou uma tabela denominada Espectro de Perda de Transmissão e as chamadas Classes de Transmissão Sonora, definidas na ASTM Standard E 413.
É preciso entender bem qual o tipo de "som" que se está tentando se controlar: o do tráfego dos veículos, vozes humanas, ou ... - que se manifestam em freqüências diferentes - e, em função disso, encontrar o vidro mais adequado. Nas situações mais extremas, o normal é a contratação de um engenheiro de som para analisar o problema.
Como diagnóstico e solução são ainda bastante complexos, a companhia Monsanto (que descobriu o PVB) montou uma tabela acessível de onde retiramos alguns dados para ilustrar:
A definição genérica diz que são todos os vidros que, quando quebrados, produzem fragmentos menos suscetíveis de causar ferimentos graves que os vidros comuns, em iguais condições.
Assim , o vidro aramado é o mais antigo a se qualificar, com seus fios metálicos embutidos no meio da massa. É o mais grosseiro, embora eficaz, vidro de segurança, tendo sido muito utilizado no passado em portas corta-fogo. Tem inconvenientes - ser muito quebradiço e facilitar ferimentos de corte nas pontas do arame que ficam freqüentemente expostas, por ocasião de certo tipo de quebra.
O vidro laminado inventado no princípio deste século para atender ao problema de pára-brisas de automóvel quebrados em acidentes - também é vidro de segurança, pois é fabricado com duas ou mais chapas de vidro comum, unidas com calor e sob pressão (autoclavados), com uma ou mais películas de material plástico, de modo que, quando quebradas, mantém os estilhaços (iguais aos do vidro comum) aderidos à película. Em certos casos é especificamente exigido pela ABNT - ex. gradis externos, coberturas sobre passagem pública.
E, por fim, o vidro temperado que, submetido a tratamento térmico, fica com tensões de superfície adequadas, fragmentando-se em pedacinhos menos cortantes que os vidros comuns. A têmpera lhe confere uma resistência ao impacto (sua característica principal) e resistência ao choque térmico de 4 a 5 vezes maior, se comparado ao vidro comum de igual espessura. Mas, depois de temperado não pode ser usinado, cortado ou, de qualquer modo, trabalhado.
Existe no mercado internacional o que, popularmente se denomina meia-têmpera, um tipo de tratamento de enrijecimento que o torna mais ou menos 2 a 2,5 vezes mais resistente do que o similar comum. O assunto está assumindo importância com a introdução dos vidros termo-refletivos.
É importante que esta distinção entre laminado e temperado seja absorvida, principalmente devido ao fato de que o laminado, por ser composto com duas lâminas de 3mm, por exemplo, para ter 6mm, nem individualmente nem em conjunto alcança a mesma resistência do similar monolítico. A indústria vidreira ainda opera com a idéia de que, no máximo, essa resistência média no laminado chega apenas a 70%. É um assunto em debate.
Fonte: www.alusistem.com.br
