Introdução ao vidro
Vidro é o nome dado a todos os corpos amorfos obtidos pela redução da temperatura de uma massa fundida, independentemente de sua composição química e da faixa de temperatura de solidificação, os quais, com o aumento gradual da viscosidade, adotam as propriedades mecânicas de um corpo sólido.
O vidro é derretido a uma temperatura entre 1000 e 2000°C.
A estrutura microscópica do vidro se compara à de um líquido em que os constituintes individuais formam uma rede irregular sem uma ordem de longo alcance. Vidro também é o nome dado a uma massa fundida resfriada.
Matérias-primas
- Sílica (70 a 72%)
- Cal (10%)
- Soda (14%)
- Óxido/alumínio/magnésia (5%)
As substâncias são introduzidas na forma de areia de quartzo, soda e cal. A esta mistura são adicionados 5% de óxidos como o magnésio e o óxido de alumínio. Estes aditivos melhoram as propriedades físicas e químicas do vidro.
Principais Grupos de Vidro
· Vidro de soda-cal
· Vidro de chumbo
· Vidro borossilicato
Principais Produtos de Vidro
· Vidro plano (para aplicações arquitetônicas ou automotivas)
· Recipientes de vidro/tubos de vidro
· Copos especiais
· Fibra de vidro
Processo de Vidro Float
O processo float refere-se ao processo de fabricação do vidro plano. Este processo tornou-se amplamente utilizado na década de 60. A Saint-Gobain instalou sua primeira fábrica equipada com tecnologia float em Pisa, em 1965. A teoria: conforme a lâmina de vidro derretida sai do forno, ela flutua em um banho de estanho líquido. Resultado: o vidro não precisa de polimento ou retificação fina. Ele é cortado diretamente na linha de produção.
As principais características do vidro são a transparência, a resistência ao calor, a resistência à pressão e à quebra e a resistência química.
Propriedades Mecânicas
Um painel de vidro de 4 mm de espessura pesa 10kg/m2
A dureza do vidro float é estabelecida de acordo com a escala de Knoop. A base é o método de teste descrito em DIN 52333 (ISO 9385).
A resistência à compressão define a capacidade de um material de resistir a uma carga aplicada verticalmente sobre sua superfície
O módulo de elasticidade é determinado pelo alongamento elástico de uma barra fina, ou pela flexão de uma barra com uma seção transversal redonda ou retangular.
A resistência à flexão de um material é uma medida de sua resistência durante a deflexão. Ela é determinada por testes de flexão na placa de vidro usando o método de anel duplo de acordo com DIN EN 1288-5.
As principais características do vidro são a transparência, a resistência ao calor, a resistência à pressão e à quebra e a resistência química.
Propriedades Térmicas
A condutividade térmica determina a quantidade de calor necessária para fluir através da área da seção transversal da amostra de vidro float em unidade de tempo em um gradiente de temperatura.
Ao contrário dos corpos sólidos de estrutura cristalina, o vidro não tem ponto de fusão definido. Ele se transforma continuamente do estado sólido para um estado plástico viscoso. A faixa de transição é chamada de faixa de transformação e, de acordo com a norma DIN 52324 (ISO 7884), ela se situa entre 520°C e 550°C. A têmpera e a conformação requerem mais 100°C de temperatura.
O calor específico (em joules) define a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1g de vidro float em 1K. O calor específico do vidro aumenta ligeiramente a temperatura até a faixa de transformação.
Há uma diferença no comportamento de expansão de um corpo sob o efeito do calor entre a expansão linear e a expansão volumétrica. Com corpos sólidos, a expansão volumétrica é três vezes maior que a expansão linear. O coeficiente de temperatura da expansão para o vidro float é determinado de acordo com a norma DIN 52328 e ISO 7991.
As principais características do vidro são a transparência, a resistência ao calor, a resistência à pressão e à quebra e a resistência química.
Propriedades Ópticas
O vidro tem vários pontos fortes quanto às propriedades ópticas:
- Pode ser produzido em painéis grandes e homogêneos
- Suas propriedades ópticas não são afetadas pelo desgaste
- É produzido com superfícies perfeitamente planas e paralelas
Se a luz de um meio opticamente menos denso (ar) encontra um meio opticamente mais denso (vidro), o raio de luz é dividido nas interfaces de superfície. A medida da deflexão determina o índice de refração. Para o vidro float, este índice de refração é n=1,52.
As principais características do vidro são a transparência, a resistência ao calor, a resistência à pressão e à quebra e a resistência química.
Propriedades técnicas
Resistência química contra
• Água = classe 3 (DIN 52296)
• Ácido = classe 1 (DIN 12116)
• Álcalis = classe 2 (DIN 52322 e ISO 695)
A superfície do vidro é afetada se for exposta por muito tempo a álcalis (e gases de amônia no ar úmido) em altas temperaturas. O vidro float também reagirá a compostos que contêm ácido fluorídrico em condições normais. Eles são usados para tratar superfícies do vidro.
Testes de desgaste
(DIN 52347 e ISO 3537) A dispersão da luz e a transmissão da luz direcionada que atinge a superfície são avaliadas.
o aumento para o vidro float é de aprox. 1% (após 1000 ciclos de abrasão). O aumento permitido da dispersão de luz para vidros de segurança de veículos (para-brisas) é de 2% na Europa (ECE R43) e nos EUA (ANSI Z 26.1).
(DIN 52348 e ISO 7991). Para este teste de abrasão por impacto diagonal, 3 kg de areia com um tamanho de partícula de 0,5/0,71mm são escoados sobre a superfície a ser testada, que fica inclinada a 45° a partir de uma altura de 1600mm. O desgaste é medido pela redução na densidade luminosa (de acordo com a norma DIN 4646 parte 2).
para vidro float é de aprox. 4cd/m2lux.
para vidro float é de aprox. 0,12N (teste de resistência a riscos).
Vidro Monolítico Temperado
O processo de têmpera “Securit” foi descoberto nos laboratórios da Saint-Gobain em 1929, no decorrer de pesquisas realizadas a pedido da indústria automobilística. O processo consiste no fortalecimento do vidro por meio de resfriamento muito rápido por jateamento (de 600 a 300 °C em poucos segundos) e é usado na fabricação de vidros automotivos, de construção e vidros especiais. O vidro temperado também é um vidro de segurança. Um impacto violento estilhaça o vidro temperado em muitos fragmentos minúsculos e não cortantes.
Aplicações
Utilizado em todos os vidros, exceto o para-brisa.
Tipo de vidro
Vidro transparente, escurecido e fumê
Espessura padrão: 3, 4, 5mm
Dados espectrais: Veja na tabela abaixo os valores médios para uma espessura de 3,15mm.
As tolerâncias dependem dos métodos de produção e medição. Para as informações detalhadas e outras espessuras, entre me contato com a Saint-Gobain Sekurit.
TL/RL: Transmissão / reflexão de luz, tipo de luz A, 2°, visão diurna 380-780 nm
TE/RE: Transmissão / reflexão de energia, Parry Moon, massa 2, 280-2500nm
TIR/RIR: Transmissão / reflexão infravermelha, Parry Moon, massa 2, 780-2500nm
TUV: Transmissão UV, Schulze, ISO 9050, 280-380 nm
Para mais informações sobre o desempenho térmico dos vidros da Saint-Gobain Sekurit, consulte o capítulo: Conforto térmico.
Propriedades físicas e químicas
- Densidade 2500 kg/m3
- Dureza 470 HK
- Módulo de elasticidade 70.000 Mpa
- Resistência à flexão após a têmpera 100-120 MN/m2
- Calor específico 0,8 J/g/K
- Condutividade térmica 0,8 W/mk
- Coeficiente de temperatura de expansão 9,10-6 K -1
Vidro laminado
Em 1909, o químico francês Edouard Benedictus inventou o vidro laminado e chamou-o de "Triplex". O processo une duas lâminas de vidro usando uma camada intermediária de plástico transparente, produzindo um vidro de segurança. Se o vidro for quebrado por um impacto, a camada intermediária de plástico retém os fragmentos. Este processo é usado no para-brisas de automóveis, mas também pode ser aplicado nos vidros laterais laminados, no vidro traseiro laminado e no teto.
Aplicações obrigatórias para para-brisas e disponíveis para o restante do carro. Caso for atingido ou impactado, o vidro racha na forma de uma teia de aranha.
Propriedades do material
- Dureza 470 HK
- Índice de refração 1,52
- Resistência à temperatura Pelo menos 96 Horas a 90°C
De modo mais geral, todos os vidros laminados atendem todos os requisitos legais e do OEM relativos à durabilidade contra o calor, UV, umidade,....
Processo de fabricação do vidro laminado
Os vidros automotivos são geralmente feitos de vidro laminado para o para-brisas e vidro temperado para os vidros laterais e o vidro traseiro. Vidros laminados também podem ser usados para os vidros laterais e o vidro traseiro, principalmente para melhorar a segurança e proteção.
