Puede que no nos demos cuenta en la vida, de hecho, siempre hay vidrio alrededor. Por ejemplo, las ventanas de cristal de una casa, el parabrisas de un coche, las paredes exteriores de un edificio de oficinas, jarrones, etc. De repente te darás cuenta: ¡Oh! Realmente hay vidrio por todas partes. Pero probablemente no te preguntes, ¿cómo llegó el cristal hasta allí?
El vidrio es un material antiguo y misterioso. Se cree que el primer recipiente de vidrio se creó en el año 1500 a.C. El vidrio es quebradizo pero duradero. Se pueden encontrar muchos fragmentos de vidrio en los primeros sitios culturales. Porque el vidrio en sí puede adoptar todo tipo de formas y es estéril. Por ello, también se utiliza habitualmente como recipiente, como vasos y tubos de ensayo. El costo es relativamente bajo, muy adecuado para la producción en masa. Con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, las funciones del vidrio se diversifican gradualmente. El proceso de fabricación del vidrio desde la materia prima hasta el producto terminado se describe en detalle a continuación.
El componente principal del vidrio.
El componente principal del vidrio es el dióxido de silicio (SiO2), que es el material básico para la fabricación de vidrio. Además, es necesario añadir otros materiales. De esta forma se ajustan las características del vidrio y del proceso de fabricación. Estas materias primas son:
Ceniza de soda (Na₂CO₃): este material puede reducir el punto de fusión de la arena de sílice y facilitar el procesamiento a alta temperatura.
Piedra caliza (CaCO₃): debido a que el vidrio puede disolverse en agua cuando se derrite, agregar piedra caliza hace que el vidrio sea insoluble. También aumenta la dureza y durabilidad del vidrio. Para fabricar el vidrio duro de uso común.
Alúmina (Al₂O₃): mejora la estabilidad química del vidrio.
Óxido de magnesio (MgO): puede mejorar la resistencia y la resistencia al calor del vidrio.
Otros aditivos: añadir óxido de hierro, óxido de zinc, etc., según sea necesario para darle al vidrio un color o características específicas.
La transparencia a la luz visible es la característica más importante del vidrio. El vidrio común no es transparente a la luz ultravioleta porque está elaborado con carbonato de sodio. Para que la luz ultravioleta pueda penetrar, el vidrio debe estar hecho de sílice pura. Este tipo de vidrio ha aumentado su coste y generalmente se denomina vidrio de cuarzo.
Al vidrio común a menudo se le añaden otros ingredientes. Por ejemplo, vemos el cristal deslumbrante en el hotel o en el KTV. Esto se debe a que se le añade plomo, lo que puede aumentar el coeficiente de refracción del vidrio, por lo que la refracción es muy cegadora. El tipo de vidrio utilizado para fabricar lentes ópticas está mezclado con óxido de torio, que también aumenta drásticamente el índice de refracción. Si se añade cerio al vidrio, este absorbe la luz ultravioleta. Si quieres que el vidrio tenga la función de absorber los rayos infrarrojos, puedes agregar hierro. Este tipo de vidrio aislante se encuentra dentro del proyector.
Agregar varios metales u óxidos metálicos al vidrio puede cambiar el color del vidrio. Por ejemplo, una pequeña cantidad de manganeso puede cambiar el color verde claro del vidrio causado por el hierro, y un poco más de manganeso puede crear un vidrio lavanda. Si se reduce el contenido de hierro en el vidrio, también puede hacer que el vidrio verde claro pase a un estado básicamente incoloro. Agregar una pequeña cantidad de cobalto también puede crear un vidrio azulado. Los óxidos de cobre crean vidrio turquesa. El cobre crea un vidrio opaco de color rojo intenso que parece rubí. De esta forma se puede controlar el color del vidrio y se pueden añadir muchos aditivos. Incluso cambiar la temperatura del vidrio puede lograr esto, pero la química de esto también es bastante compleja y necesita ser estudiada.
Mezclar y derretir
Mezcla de materias primas: Las materias primas primero deben pesarse en gramos específicos y mezclarse. Este proceso requiere equipos precisos y especializados. Debes asegurarte de que los materiales estén mezclados uniformemente. Las materias primas mezcladas se denominan "ingredientes de vidrio".
Fusión: los ingredientes de vidrio mezclados se envían al horno de fusión de vidrio. La temperatura del horno es muy alta, normalmente alrededor de 1700 grados. A altas temperaturas, los ingredientes del vidrio sufren algunas reacciones químicas y se funden formando vidrio fundido. Este proceso es un paso central en la fabricación de vidrio. En el proceso para mantener una temperatura alta constante y un tiempo de fusión adecuado. Esto puede garantizar la uniformidad y pureza del vidrio.
organización
Después de que el vidrio fundido se homogeneiza en el horno de fusión, ingresa al proceso de formación. Según la forma y uso del producto final, se puede dividir en los siguientes tipos:
Vidrio flotado: El vidrio flotado es el principal método de fabricación del vidrio arquitectónico y automotriz moderno. Fue mencionado en el artículo anterior. Después de que el vidrio fundido sale del horno, fluye a través de un canal de flujo hacia un tanque flotante que contiene estaño fundido. El vidrio líquido se despliega sobre la superficie de la lata líquida, formando una banda de vidrio lisa. A medida que la tira se mueve y se enfría lentamente, se endurece gradualmente. El resultado es un vidrio plano con un espesor uniforme y una superficie lisa.
Vidrio soplado: El vidrio soplado se utiliza principalmente para productos huecos como botellas de vidrio y pantallas de lámparas. Durante el proceso de soplado, el vidrio fundido es aspirado por una soplete. Luego se sopla aire dentro del vidrio a través del tubo, de modo que el vidrio pueda expandirse, abrirse y finalmente tomar forma. La tecnología de soplado ahora también cuenta con un conjunto de procesos automatizados y algunas áreas de producción también optan por la operación manual.
Vidrio laminado: después de pasar entre dos rodillos, el vidrio fundido se puede presionar hasta formar una lámina de vidrio con un patrón. Debido a que hay varios patrones en el rodillo, se pueden prensar productos de vidrio con diferentes patrones según las necesidades del cliente. El vidrio laminado se utiliza generalmente para fabricar vidrio decorativo con motivos decorativos. La mayoría de ellos se utilizan para la decoración de edificios.
Vidrio trefilado: El vidrio trefilado se puede utilizar para fabricar fibras de vidrio. El vidrio fundido puede pasar a través de un pequeño orificio y convertirse en finas fibras de vidrio. Luego procesamos estas fibras de vidrio para obtener telas de vidrio, fieltro de vidrio y otros materiales. Puede utilizarse en aislamiento de edificios, aparatos electrónicos y otros campos.
recocer
Una vez formado el vidrio, también es necesario pasar por un proceso de recocido para eliminar la tensión interna. Puede mejorar la resistencia mecánica y la estabilidad del vidrio. ¿Sabes qué es el recocido? El recocido es el proceso de mantener el vidrio a una temperatura de mantenimiento durante un período de tiempo y luego enfriarlo lentamente. En este proceso, la tensión dentro del vidrio se puede liberar de manera uniforme. Esto evita su rotura espontánea o deformación durante su uso.
Mecanizado y tratamiento superficial
Corte y pulido: El vidrio recocido se corta, pule y pule para distintos fines. Cortar consiste en cortar grandes trozos de vidrio a un tamaño determinado según los requisitos del cliente. Este proceso se realiza con accesorios profesionales. Generalmente se utiliza un cortador de diamantes. El esmerilado y el pulido generalmente suavizan los bordes del vidrio. Esto evita que los bordes afilados causen daños al cuerpo humano.
Tratamiento superficial: Para mejorar las propiedades del vidrio, el tratamiento superficial es un paso necesario. No escuches, el tratamiento de superficies es algo sencillo. De hecho, existen muchos tipos de tratamientos superficiales. Los métodos comunes de tratamiento de superficies incluyen recubrimiento, grabado ácido, chorro de arena, etc. El recubrimiento tiene como objetivo mejorar las propiedades anti-ultravioleta, antirreflejos y anti-frotamiento del vidrio. El grabado ácido y el chorro de arena se utilizan generalmente para fabricar vidrio esmerilado, lo que aumenta el efecto discreto y decorativo del vidrio. Aquí es donde la superficie del vidrio esmerilado adquiere su sensación esmerilada.
inspección de calidad
Una vez fabricado el vidrio, también es necesario realizar estrictas pruebas de calidad antes de salir de fábrica. Asegúrese de que cumpla con los estándares nacionales y de la industria. Los elementos de prueba comunes incluyen:
Pruebas de tamaño y espesor: asegúrese de que el tamaño y el espesor del vidrio cumplan con el estándar.
Detección de rendimiento óptico: detección de transmitancia del vidrio, diferencia de color y otras propiedades ópticas. Asegúrese de que cumplan con los estándares ópticos.
Prueba de propiedades mecánicas: pruebe si la resistencia y dureza del vidrio cumplen con los indicadores, para evitar daños causados por aplastamiento.
Detección de defectos en la superficie: se examina más a fondo el aspecto del vidrio. Incluyendo si hay burbujas, rayones, grietas y otros defectos.
Embalaje y envío
Los productos de vidrio que hayan pasado la inspección de calidad deben embalarse y transportarse. Al envasar, el vidrio debe estar separado por un cojín suave. Evite daños durante el transporte. En el proceso de transporte, también se debe prestar especial atención a la protección contra golpes y presiones. Garantizar la entrega segura de productos de vidrio hasta el destino.
Resumir
El proceso de fabricación del vidrio es un proceso complejo y delicado. Desde la selección inicial de materias primas, mezcla de materiales, vidrio fundido, conformado de vidrio, recocido, procesamiento y tratamiento de superficies, hasta la inspección de calidad final y el transporte. Cada paso requiere un control preciso y una gestión estricta. A través de un proceso de fabricación científico y razonable, podemos producir productos de vidrio multifuncionales que satisfagan las necesidades de los clientes. También se puede utilizar en una variedad de campos. En el futuro, el vidrio seguirá desempeñando su encanto único y floreciendo en diversos campos.
