Ciência dos Materiais: Vidros

Prévia do material em texto

1
Ciência dos Materiais
Vidros
Profa. Lisiane Morfeo Tavares
Araranguá /SC 
28/09/2009 
ventos de 82 Km/h
2
NBR 6123 – Forças devidas ao Vento em Edificações (1988)
VIDROS - Definição
•• Substância dura, translúcida, produzida pela fusão da sílica Substância dura, translúcida, produzida pela fusão da sílica 
com um com um fundentefundente (óxido de sódio(óxido de sódio ee óxido de potássio);óxido de potássio);
•• Resfriamento até o enrijecimentoResfriamento até o enrijecimento
3
Organização atômica
� A ordenação dos átomos se dá a curto alcance (líquido 
viscoso)
A estrutura amorfa da sílica vítrea (SiO2)
em duas dimensões. Nenhuma ordem
de longo alcance está presente.
TIPOS DE VIDROS
4
VIDROS DE SÍLICA FUNDIDA
� São constituídos 100% de sílica 
� São muito puros e um dos mais transparentes
� São os mais resistentes à temperatura (resistem até 1260°)
� Possuem excelente resistência ao choque térmico e à ação de 
agentes químicos
� São de custo elevado e de conformação difícil
� Aplicações:
� Especiais como sistemas ópticos de laboratório, instrumentos 
para laboratório de pesquisa
VIDROS AO SILICATO DE BORO
� Têm excelente durabilidade química
� Excelente resitência ao calor e ao choque térmico
� O tipo mais + comum é o pyrex
� Aplicações:
� Vedações, visores, medidores, tubulações, espelhos de 
telescópios, vidros de laboratórios, vidros de fornos,…
5
VIDROS DA FAMÍLIA SODA-CAL
� São os mais antigos, mais baratos e mais utilizados
� São de fácil conformação
� Podem ser usados até temperaturas de 460°C no estado
recozido e até 250°C no estado temperado
� Aplicações:
� Janelas, garrafas, copos,…
VIDROS AO CHUMBO
� Têm alta resistividade elétrica
� Custo relativamente baixo
� Brilho
� Aplicações:
� Tubulações de sinalização de neônio, diversos 
componentes ópticos, …
6
VIDROS AO SILICATO ALUMINOSO
� São de custo elevado
� Apresentam boa resistência a temperaturas relativamente 
elevadas e boa resistência ao choque térmico
� Boa resistência `a produtos químicos
� Aplicações:
� Termômetros para altas temperaturas, tubos de combustão, 
utensílios para empregos em fornos de cozinhar,…
VIDROS - Reciclagem
O vidro é 100% reciclável, não 
ocorrendo perda de material 
durante o processo de fusão. 
Para cada tonelada de caco de vidro 
limpo, obtém-se uma tonelada de 
vidro novo. 
Além disso, cerca de 1,2 tonelada 
de areia deixa de ser consumida.
7
•• ReciclabilidadeReciclabilidade
•• Transparência (permeável à luz)Transparência (permeável à luz)
•• DurezaDureza
•• Baixa condutividade térmicaBaixa condutividade térmica
•• Recursos abundantes na natureza Recursos abundantes na natureza 
•• Durabilidade.Durabilidade.
VIDROS - Qualidades
ETAPAS DA FABRICAÇÃO DE VIDROS
� Fusão (1500°C)
� Conformação (1000°C)
� Tratamento térmico (recozimento e têmpera)
� Acabamento (polimento, metalização, jateamento,…)
8
MÉTODOS DE CONFORMAÇÃO DE VIDROS
� Sopragem ou insuflação�fabricação de peças ocas 
(garrafas)
� Compressão �utilizá-se prensas dotadas de moldes 
(isoladores, lentes, produtos de mesas e fogão) 
� Estiramento � para a fabricação de peças tubulares
� Laminação � para a fabricação de chapas
FusãoFusão -- A mistura de areia com os demais componentes do vidro é
dirigida até o forno de fusão através de correias transportadoras. Com
temperatura de até 1.500oC, a composição é fundida, afinada e
condicionada termicamente, transformando-se numa massa pronta para
ser conformada numa folha contínua.
VIDROS - Fabricação
9
BanhoBanho -- A massa é derramada em uma piscina de estanho
líquido, em um processo contínuo chamado "Float Bath"(Banho
Flutuante). Devido à diferenças de densidade entre os materiais,
o vidro flutua sobre o estanho, ocorrendo um paralelismo entre as
duas superfícies. A partir desse ponto é determinada a espessura
do vidro, através da ação do top roller e da velocidade da linha.
Quanto maior a velocidade da linha, menor a espessura
resultante.
VIDROS - Fabricação
RecozimentoRecozimento -- A folha de vidro entra na galeria de recozimento,
onde será resfriada controladamente até aproximadamente 120oC e, então,
preparada para o corte.
VIDROS - Fabricação
Perfil de tensões do vidro 
observada na Galeria de 
Recozimento
10
InspeçãoInspeção -- Antes de ser recortada, a folha de vidro é inspecionada
por um equipamento chamado "scanner", que utiliza um feixe de raio laser
para identificar eventuais falhas no produto. Caso haja algum defeito
decorrente da produção do vidro, ele será automaticamente refugado e
posteriormente reciclado.
VIDROS - Fabricação
Recorte,Recorte, EmpilhamentoEmpilhamento ee ArmazenagemArmazenagem --
O recorte é realizado em processo automático e em dimensões pré-
programadas. As chapas de vidro são empilhadas automaticamente e
pacotes prontos para serem expedidos e armazenados.
VIDROS - Fabricação
Vidros monolíticos incolores e coloridos nacionais 
2400 x 3210 mm
2200 x 3210 mm
2000 x 3210 mm
Jumbo
3210 x 4400 mm
3210 x 6000 mm
Vidros impressos e aramados
2200 x 1500 mm
11
VIDROS
VIDROS
12
VIDROS
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
� Quanto ao tipo:
� Vidros float, comum ou recozido
� Vidros de Segurança
� Temperado
� Laminado
� Aramado
� Vidros Coloridos
Sede administrativa dos Laboratórios Pfizer, São Paulo, 
projeto da Empresa Brasileira de Engenharia e Projetos:
vidros refletivos Blindex
13
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
� Quanto ao tipo:
� Vidro float, comum ou recozido;
� Vidros de Segurança
� Temperado
� Laminado
� Aramado
� Vidros Coloridos
Sede administrativa dos Laboratórios Pfizer, São Paulo, 
projeto da Empresa Brasileira de Engenharia e Projetos:
vidros refletivos Blindex
14
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
15
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
� Quanto ao tipo:
� Vidros float, comum ou recozido;
� Vidros de Segurança
� Temperado
� Laminado
� Aramado
� Vidros Coloridos
Sede administrativa dos Laboratórios Pfizer, São Paulo, 
projeto da Empresa Brasileira de Engenharia e Projetos:
vidros refletivos Blindex
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
16
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
� Quanto ao tipo:
� Vidros float, comum ou recozido;
� Vidros de Segurança
� Temperado
� Laminado
� Aramado
� Vidros Coloridos
Sede administrativa dos Laboratórios Pfizer, São Paulo, 
projeto da Empresa Brasileira de Engenharia e Projetos:
vidros refletivos Blindex
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
17
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
� Quanto ao tipo:
� Vidro float, comum ou recozido;
� Vidros de Segurança
� Temperado
� Laminado
� Aramado
� Vidros Coloridos
Sede administrativa dos Laboratórios Pfizer, São Paulo, 
projeto da Empresa Brasileira de Engenharia e Projetos:
vidros refletivos Blindex
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao tipo
Aditivos específicos para a 
coloração:
Âmbar (carvão, sulfato, hematita)
Verde (cromo)
Azul (cobalto, cobre)
Rubi (ferro, cobre)
18
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto à 
transparência
CLASSIFICAÇÃO DOS VIDROS quanto ao 
acabamento
19
VIDROS - ARMAZENAMENTO
OUTROS PRODUTOS
20
OUTROS PRODUTOS
Vidros Refletivos 
O vidro refletivo pode ser laminado, duplo (insulado), serigrafado
ou temperado.
Deve ser especificado sempre que a incidência de radiação solar
sobre uma fachada for excessiva, resultando no aquecimento
interno do ambiente.
A fabricação dos vidros refletivos pode ser realizada por meio de dois processos: 
o pirolítico ouem câmara a vácuo.
PIROLÍTICO - a camada refletiva é aplicada na face superior do vidro monolítico 
enquanto a placa ainda não esfriou, ou após sofrer novo aquecimento.
CÂMARA A VÁCUO, a camada refletiva é depositada em câmaras de alto vácuo, 
por bombardeio iônico e em atmosfera de plasma, depois de o vidro sair da 
linha de produção e ser resfriado.
OUTROS PRODUTOS
Vidros Refletivos 
Aplicações:
�Fachadas de edifícios 
residenciais e comerciais
�coberturas
�portas 
�janelas
�sacadas de edifícios e 
casas
21
Os vidros duplos (ou vidros insulados) são chamados de vidros
termo-acústico, pois dependendo da sua composição, podem
oferecer isolamento térmico e isolamento acústico.
O isolamento térmico se dá, pois a câmara de ar, serve como
isolante para a passagem de calor do vidro externo para o
interior do ambiente.
Para melhorar a performance térmica, pode-se utilizar um vidro
refletivo. Com relação ao isolamento acústico, o desempenho
pode ser melhorado utilizando um dos vidros laminados ou
vidros de diferentes massas.
OUTROS PRODUTOS
Vidros Duplos
OUTROS PRODUTOS
Vidros Duplos
Aplicações:
�Fachadas
�Coberturas
�Caixilhos
�Estúdios de gravação
�Refrigeração
�Salas e Dormitórios
�Bibliotecas
22
VIDROS – Dimensionamento
VIDROS – Dimensionamento
23
VIDROS – Dimensionamento
24
25