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FACULTAD DE INGENIERÍA UNIVERSIDAD CATÓLICA “SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO” FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA. PROCESO DE MANUFACTURA DEL VIDRIO Realizado por: DE LA FUENTE VIGIL ANDRÉS JOSÉ Curso: Tecnología de manufactura Docente: CORTEGANA MONTEZA JOSÉ EDWARD 1 INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

Manufacturado Del Vidrio

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FACULTAD DE INGENIERAUNIVERSIDAD CATLICA SANTO TORIBIO DE MOGROVEJOFACULTAD DE INGENIERA ESCUELA DE INGENIERA MECNICA ELCTRICA.

PROCESO DE MANUFACTURA DEL VIDRIORealizado por:DE LA FUENTE VIGIL ANDRS JOSCurso:Tecnologa de manufacturaDocente:CORTEGANA MONTEZA JOS EDWARDChiclayo junio del 2014NDICE ndice...11. Introduccin....21.1 objetivos...31.1.1. Objetivo principal...31.1.2. Objetivo especfico....31.2. El vidrio....41.2.1 Formacin del vidrio...51.3. Tipos de vidrio61.4 Procesos de fabricacin......71.4.1. Fusin....71.4.2.1. Tipos de horno..71.4.2.2. Horno de crisol.....91.4.2.3. Horno de tanque continuo.91.4.2.4. Proceso de formado..101.4.3. Fabricacin de envases...101.4.3.1. soplado por boca...101.4.3.2. Fabricacin semiautomtica de botellas...101.4.3.3. produccin automtica de envases111.4.3.4. Vidrio prensado..111.4.4. Fabricacin del vidrio plano.121.4.4.1. Proceso de flotacin...131.4.4.2. Proceso de rodillo...132. Proceso de manufacturado del vidrio..102.1. Envases reutilizables y de un solo uso..112.2. Descripcin del proceso112.2.1. Corte de piezas .....112.2.2. manufactura....112.2.3. Limpieza......112.2.4. Tratamiento trmico...122.2.5. Proceso de templado.132.2.6. Etiquetado, embalaje y transporte...13Conclusiones14 Bibliografa14

1. Introduccin

Difcil es imaginarse hoy en da una sociedad que no utilice el vidrio. Todos nosotros lo conocemos por su fragilidad, su transparencia, su peso, sus diferentes formas y colores. Lo empleamos sin mayor problema, sabiendo que con un golpe no muy fuerte se puede romper.Como ocurre con otras cosas a las que estamos acostumbrados, no nos preguntamos cmo est hecho..., o desde cundo existe..., o si es un material que aparece tal cual en la naturaleza y nosotros solamente lo tomamos y lo utilizamos (como la sal de mesa o las piedras volcnicas). En realidad, aun cuando todos los das estamos en contacto con l, no sabemos muy bien qu es. Podemos intuir que no hay minas donde aparezcan pedazos de ventanas (como s las hay donde se encuentran pedazos de carbn), y por lo tanto tiene que ser uno ms de la serie de inventos con los que hemos remodelado al mundo y que constituyen la llamada evolucin cultural. El hombre, como especie, se distingue de los dems animales por su riqueza imaginativa, y la historia del vidrio es un claro ejemplo de ella.El vidrio en su estado natural fue uno de los primeros elementos utilizados por el hombre, antes de que fuera capaz de fabricarlo artificialmente. El hombre primitivo utiliz la obsidiana, de origen volcnico, para la obtencin de piezas largas y puntiagudas, como cuchillos, puntas de flecha y lanzas (figura 1). Civilizaciones ms adelantadas lo disfrutaron en calidad de joyas, espejos y gran cantidad de objetos diferentes que se han ido encontrando por todo el mundo. No se sabe a ciencia cierta dnde y cundo comenz su fabricacin artificial, pero podra haberse obtenido accidentalmente por fusin de arena y sosa en un fuego abierto.

1.1. Objetivos:

1.1.1. Objetivo principal:

Explicar el proceso de manufactura del vidrio.

1.1.2. Objetivos especficos:

Determinar los procesos adecuados para realizar el proceso de manufacturado del vidrio. Describir los tipos de materiales con los cuales se puede realizar el proceso de manufactura del vidrio. verificar qu tipo de horno seria el adecuado para realizar la fundicin del material para la manufactura del vidrio. Especificar cules seran los parmetros que se deben tener en cuenta para realizar el proceso de manufactura del vidrio. Indicar los tipos de seguridad se deben tener en cuenta para realizar la fundicin del material para la manufactura del vidrio.

1.2. EL VDRIOEl vidrio es un material artificial o incluso natural que se obtiene por enfriamiento a una velocidad determinada de una mezcla de componentes de tipo inorgnico fundida o bien en el enfriamiento de ciertas rocas fundidas. Desde el punto de vista industrial se logra por este procedimiento, as como por diversos mtodos de moldeado, una amplia variedad de materiales con mltiples usos en la vida ordinaria, construccin, industria, tecnologa, investigacin, etc. (Fernndez-Navarro, 2003). Aunque desde hace siglos la Naturaleza proporciona los componentes esenciales para la fabricacin de vidrios con componentes abundantes y de fcil extraccin, hoy en da se utilizan adems productos qumicos sintticos y una amplia gama de residuos. Para la formulacin de composiciones vtreas en vidrios de xidos se refieren las mismas en razn de las proporciones de ciertos xidos y en funcin de su carcter o papel en la estructura del fundido. As, desde el punto de vista estructural el vidrio est constituido por: a) xidos formadores de la red vtrea, vitrificantes, tales como Si02 , B20 3 P20 S para los tipos de productos vtreos ms generales o tradicionales; b) xidos modificadores de la red vtrea, fundentes, que aportan enlaces por los denominados "oxgenos no-puente", tales como xidos alcalinos: Na20, K20 ... u xidos alcalinotrreos: CaO, MgO ... y c) xidos "estabilizantes" que tienen un carcter intermedio o anftero, aportando los denominados "oxgenos puente", tales como: Ab03, Fe203..Adems de estos componentes bsicos los productos vtreos incorporan otros xidos que cumplen diversas funciones secundarias: afinantes, colorantes, decolorantes, o pacificantes, fluidificantes, catalizadores o nucleantes de la cristalizacin (en el caso de vitrocermicos), etc. El concepto de "vidrio" hoy en da se ha ampliado enormemente respecto al concepto tradicional que se tena en el siglo anterior, ya que han aparecido en el mercado y en los laboratorios nuevos productos que se disean desde una amplia gama de materiales que van desde el 100% de contenido vtreo o fase vtrea "per se", hasta materiales que obtenidos por un proceso de fusin y enfriamiento a diversas velocidades, pueden dar lugar incluso con tratamientos de nucleacin y crecimiento cristalino a una amplia gama de productos conteniendo diversos porcentajes de "fase vtrea" o "vidrio" en su microestructura final. En realidad tanto "el vidrio" como este tipo de productos tienen amplios usos desde domsticos a tecnolgicos y se denominan con el nombre genrico de "materiales vitrocermicos o vitrocristalinos" (Rincn, 1992) (Vicente-Mingarro et al., 1993) (Manfredini et al., 1996). Consecuentemente, a lo largo de este captulo nos referiremos en general al trmino: "productos vtreos", considerando las materias primas necesarias para la obtencin de este amplio tipo de materiales, ya que se extienden desde los vidrios convencionales basados en los sistemas generales de composicin: Na20- CaO- Si02 y Na20- B20 3-Si02 hasta los de tipo vitrocermico que se formulan principalmente en sistemas del tipo: LizO- Ah03- Si02, CaO- MgO- Ab03- Si02 .Entre estos hay una amplia gama de productos vtreos como son los esmaltes (capas vtreas sobre soportes de metales), vidriados (capas vtreas sobre soportes de tipo cermico), que se obtienen a partir de vidrios enfriados bruscamente en agua por una operacin denominada "fritado quenching" dando lugar a vidrios en polvo que se denominan "fritas".

1.2.1. FORMACIN DEL VIDRIO:

El vidrio se forma con diferentes tipos de sales. El componente ms importante es el dixido de silicio en forma de arena. Para fabricar el vidrio comn se aaden carbonato sdico y piedra caliza (carbonato de calcio). El tono verdoso del vidrio antiguo se debe a las impurezas de hierro de la arena. Los vidrios modernos incorporan otrosingredientespara mejorarel colory algunas de sus propiedades, por ejemplo, la resistencia al calor.

La industria del vidrio es una de las ms antiguas creadas por el hombre. Apareci hace varios milenios en el Mediterrneo, casi en el mismo momento que otras dos grandes industrias que se hicieron posibles gracias al dominio de altas temperaturas: las de la cermica y el metal. El vidrio ms antiguo es in ojo de vidrio de color azuloso que imita a la turquesay que data del reinado del faran egipcio Amenofis I, hacia 1550 a. C. pero fue en Roma donde naci la industria vidriera hacia el ao 20, con el descubrimiento del vidrio soplado. En el siglo II los romanos conocan el vidrio translucido y fabricaban objetos de vidrio, espejos de cristal sobre metal y lupas (ampollas de vidrio rellenas de agua).Existen una gran variedad de vidrios y una gran diversidad de procedimientos industriales o artesanales. Segn los usos a los que estn destinados, se pueden distinguir seis tipos de productos de la industria vidriera: el cristal de vidrio ordinario; el cristal para ventanas, puertas, mobiliario, espejera e industria del automvil; los vidrios huecos para la botillera y la cubiletera; los vidrios tcnicos, para la ptica, las ampollas, los tubos del televisor, etc.; la fibra de vidrio, utilizada como textil, o utilizada en la forma de paneles que sirven para el aislamiento trmico; y el vidrio trabajado a mano. Todos estos vidrios difieren sensiblemente por su composicin, y sobre todo por las tcnicas utilizadas para su fabricacin.

1.3. TIPOS DE VIDRIO

Atendiendo a su volumen de fabricacin los vidrios pueden ser clasificados en:

Comerciales Especiales

Los vidrios comerciales son producidos en gran escala, y se usan en la mayora de las aplicaciones, mientras que los especiales son menos comunes ver tabla 1.

Tabla N 1. Tipos de vidrio y sus caractersticas.

Fuente: British Glass Manufacturers Confederation (BGMC), 1999.

1.4. PROCESOS DE FABRICACIN

El proceso del vidrio float fue desarrollado por Pilkington en 1952 y es estndar mundial para la fabricacin de vidrio plano de alta calidad.El proceso, que originalmente produca solamente vidrios con espesura de 6mm, produce actualmente vidrios que varan entre1,8y 19 mm. Las materias primas son mezcladas con precisin y fundidas en el horno. El vidrio fundido, a aproximadamente1600C, es continuamente derramado en un estanque de estao licuado, qumicamente controlado. Flucta en el estao, esparcindose uniformemente. La espesura es controlada por la velocidad de la placa de vidrio que se solidifica a medida que contina avanzando. Tras el recocimiento (enfriamiento controlado), el proceso termina con el vidrio presentando superficies pulidas y paralelas.

Figura N 1. Proceso de fabricacin del vidrio.

1.4.1. Fusin.A medida que la arena y la ceniza de soda son recibidas, se muelen y almacenan en depsitos en altura, en espera del momento en que sern transferidas a travs de un sistema de alimentacin por gravedad a los pesadores y mezcladores. En los mezcladores las materias primas son dosificadas y combinadas con vidrio reciclado para formar una mezcla homognea, la cual es trasladada por medio de cintas transportadoras a un sistema de almacenamiento de cargas (batch) donde es contenida antes de ser depositada en el alimentador del horno de fundicin.Al entrar la carga al horno a travs de los alimentadores, sta flota en la superficie de la masa de vidrio fundida. Una vez que se funde, pasa al frente del bao y eventualmente fluye a travs de la garganta de carga al refinador, donde es acondicionada trmicamente para descargar al proceso de formado. Puede verse un esquema del proceso bsico.

Figura N 2. Proceso bsico de manufactura del vidrio.

En esta operacin son utilizado tanto hornos de crisol como de tanque o continuos, dependiendo principalmente de la cantidad de vidrio a producir. En general para la produccin en menor escala se utilizan hornos de crisol, mientras que en las de mayor se suelen utilizar hornos continuos.

1.4.2. Tipos de horno.

1.4.2.1. Hornos de crisol.Los hornos de crisol son estructuras construidas de material refractario, resistente a los ataques del vidrio a cualquier temperatura. Durante el proceso de fundido en crisol, no hay contacto directo entre el horno y el vidrio y en general en el horno se pueden utilizar varios crisoles a la vez. Los hornos de crisol son utilizados donde los artculos de vidrio son formados manualmente o por soplado a boca. Un crisol tiene una vida til de cerca de 30 ciclos pudiendo producir entre 18 y 21 toneladas de vidrio.

1.4.2.2. Hornos de tanque o continuo.Este tipo de horno es utilizado donde es necesario un flujo continuo de vidrio para la alimentacin de mquinas automticas de formado, por su mayor eficiencia en el uso del combustible es empleado principalmente para la produccin en gran escala.Un horno de tanque consiste de una tina (con una capacidad de hasta 2000 toneladas, construida de un material refractario) y de una estructura donde tiene lugar la combustin.Para alcanzar altas temperaturas de fusin con economa de combustible, son usados sistemas regenerativos y recuperativos, los cuales utilizan los gases de escape para calentar el aire de combustin que ingresa.Mientras que en el sistema recuperativo el intercambio de calor entre el aire y los gases de escape es continuo, en el sistema regenerativo los gases de escape son pasados a travs de una gran cmara con bloques de refractarios dispuestos de forma tal que permitan el libre flujo de los gases, siendo la obra de ladrillos calentada por stos.Despus de aproximadamente 20 minutos, la direccin de los gases es invertida, pasando entonces el aire de combustin por la masa de ladrillos calientes; aprovechndose de sta forma el calor recolectado anteriormente para precalentar el aire de combustin

Figura N 3. Horno de tanque continuo.Petrleos pesados y gas natural son los combustibles normalmente usados en este tipo de hornos. Sin embargo, ya que el vidrio es un conductor elctrico a alta temperatura, ste puede ser fundido utilizando electricidad.En la Tabla se muestran las tecnologas empleadas en la Regin Metropolitana para la produccin de vidrio y fritas. Se puede observar que aunque existe un nmero equivalente de hornos batch y continuos, el aporte en la produccin de los primeros es notablemente mayor con aproximadamente un 93% de la produccin total. Estos hornos en general estn dedicados a la produccin de envases y ampolletas.

Tabla N 2 hornos utilizados en la produccin de vidrio

1.4.2.3. Proceso de formado.En general los procesos de formado ms comunes, y los cuales estn presentes en Chile son los utilizados en la fabricacin de los siguientes tipos de productos: Envases. Vidrios planos. Ampolletas.1.4.3. FABRICACION DE ENVASES.

1.4.3.1. Soplado por boca.En la operacin de soplado por boca, una varilla de hierro hueca o caa es sumergida en un crisol que contiene el vidrio fundido, para recoger una porcin en la punta por rotacin de la caa. El vidrio tomado, es enfriado a cerca de 1000C y rotado contra una pieza de hierro para hacer una preforma. La preforma es entonces manipulada para permitir su estiramiento, nuevamente calentada y soplada para que tome una forma semejante a la del artculo que se quiere formar, siendo luego colocada en el interior de un molde de hierro o madera y soplada para darle su forma final.

1.4.3.2. Fabricacin semi-automtica de botellas.Al igual que en el soplado a boca, la operacin se inicia tomando una porcin de vidrio en una varilla, la cual se hace fluir en un molde de preformado hasta que ha entrado una cantidad suficiente, en ese momento el vidrio es cortado con unas tijeras. En el fondo del molde de preforma se encuentra un vstago destinado a realizar una abertura en la pieza, por la cual ser soplado aire que dar forma al producto. Una bocanada de aire a presin impulsa el vidrio hacia arriba contra las paredes del molde de preforma y una placa ubicada en la parte superior, hasta formar una preforma, siendo sta una botella de paredes gruesas y forma vagamente semejante al producto final. La preforma es entonces removida y transferida al molde final, donde nuevamente ser soplada hasta adquirir su forma final. El molde es entonces abierto, y la botella removida y colocada en el tnel de recocido.1.4.3.3. Produccin automtica de envases.El principio de la produccin automtica es exactamente el mismo que el descrito anteriormente. Dejndose caer el vidrio en el molde como una gota

Figura N 4. Produccin de envases.

1.4.3.4. Vidrio prensado.Un vstago es utilizado para dar forma a la superficie interior del artculo, al empujar el vidrio contra el molde exterior. El prensado puede ser hecho tanto con la ayuda de un operador, como en forma completamente automtica.

1.4.4. FABRICACIN DE VIDRIO PLANO.

1.4.4.1. Procesos de flotacin.En este proceso el vidrio es mantenido en una atmsfera qumicamente controlada a una temperatura suficientemente alta (1000 C) y por un tiempo suficientemente largo como para que el vidrio fundido quede libre de irregularidades y su superficie llegue a ser plana y paralela. En esta condicin, el vidrio es vertido sobre una superficie de estao fundido, que al ser perfectamente plana permite obtener tambin un producto de estas caractersticasLa lmina es enfriada mientras an avanza a lo largo del estao fundido, hasta que la superficie alcanza una consistencia suficientemente como para ser transportada sobre una cinta sin que el vidrio quede marcado (aproximadamente 600C). La lmina entonces pasa a travs de un horno tnel de recocido, mientras es transportada camino a su almacenaje, donde computadoras determinarn el corte de la lmina para satisfacer las ordenes de los clientes.1.4.4.2. Proceso de rodillo.El proceso consiste bsicamente en hacer pasar un flujo continuo de vidrio fundido a travs de rodillos enfriados por agua.1.4.5. FABRICACIN DE AMPOLLETAS.

En la fabricacin de ampolletas, un flujo de vidrio fundido fluye desde el horno hacia abajo entre dos rodillos enfriados por agua y sobre la mquina para formado de preformas. Una vez que abandona los rodillos, la pieza es llevada a una plancha con una serie de orificios, formando una fila continua de piezas con agujeros. A medida que las preformas se mueven hacia delante, una cadena continua de sopladores va inyectando aire en las piezas a travs del agujero, transformando la ampolla en ampolletas dentro de un molde giratorio, que se abre y cierra alrededor de ellas. Aun movindose hacia delante sobre la cinta, la ampolleta ya formada abandona el molde, siendo enfriada por un flujo de aire (enfriadores jets) y es entonces removida de la cinta para caer en el cucharn de una mesa giratoria. Este la deposita en una cinta transportadora, que las lleva a travs del horno tnel de recocido y posteriormente a los enfriadores de aire, para luego ser inspeccionadas y empacadas. La parte no utilizadas de la preformas pasan directamente al sistema de reciclado siendo nuevamente fundidas.1.4.6. Procesos secundarios y de acabado.Una vez realizadas las operaciones de formado, los objetos de vidrio obtenidos, pueden pasar a travs de una serie de procesos secundarios y de acabados, entre los cuales se cuenta. Recocido Templado Pintado Decorado

El primero de ellos, el recocido, es prcticamente obligatorio pues libera al producto de vidrio de tensiones internas del material que causa una extrema fragilidad del producto.1.4.6.1. Recocido.El proceso de recocido es utilizado para liberar las tensiones internas, que se producen debido al rpido e irregular enfriamiento de la pieza de vidrio durante la operacin de formado. Para ello la pieza es vuelta a calentar y luego enfriada lentamente.La operacin se realiza utilizando para ello un horno tnel de recocido, que consiste bsicamente en una serie de quemadores dispuestos en un horno largo, a travs del cual son llevadas las piezas de vidrio.1.4.6.2. Templado.Es un tratamiento trmico que permite fortalecer la pieza de vidrio.1.4.6.3. Pintado.Adems de su funcin decorativa, el pintado es utilizado para darle al vidrio nuevas propiedades fsicas, qumicas y pticas.1.4.6.4. Decorado.La operacin de decorado puede incluir un trabajo mecnico sobre la pieza de vidrio, lo que se hace sacando o aadiendo material de su superficie. Tambin se puede deformar la pieza tras un calentamiento previo1.4.6.5. Materias primas.

En general las materias primas utilizadas en la elaboracin de los distintos tipos de vidrios se pueden dividir en tres categoras. Principales. Refinantes. Colorantes.

Tabla N 3. Porcentaje de produccin de materias primas en produccin de vidrio.

1.5. MATERIAS PRIMAS PRINCIPALES.Las materias primas principales son las que se utilizan en mayor porcentaje en la produccin del vidrio, y la cantidad que se emplee de cada una de ellas depende en general del tipo de vidrio a producir. En la tabla 4 se muestran las composiciones tpicas de los vidrios ms producidos, mostrndose los porcentajes en peso de los compuestos qumicos que los constituyen. Para mayor claridad se han puesto en negrilla los compuestos ms utilizados en cada uno de los distintos vidrios.

Tabla N 4. Composicin de distintos tipos de vidrio (% en peso)

1.5.1. REFINANTES.Los reinantes son productos qumicos que se aaden en menor cantidad con la finalidad de eliminar las burbujas contenidas en el vidrio fundido, mejorando as su calidad. En la tabla 5 se muestran los tipos de refinantes comnmente utilizados y su dosificacin mxima.Tabla N 5. Refinantes utilizados para la produccin de vidrio.

1.5.2. COLORANTES.Son sustancias empleadas para dar coloracin al vidrio, o para volverlo incoloro anulando la tonalidad verde, que le es natural. En la tabla 2.6 se muestran los distintos compuestos utilizados en la coloracin del vidrio.Tabla N 6. Elementos utilizados en la coloracin del vidrio.

1.5.3. Seguridad

1. Guantes: se utilizan para proteger las manos de cualquier material cortante as como tambin de los objetos de altas temperaturas de forma de manipularlos mejor.

2. Lentes de seguridad: se emplean para proteger los ojos de cualquier sustancia o material peligroso que pueda llegar a los mismos.

3. Botas y mandil de seguridad: las botas y el mandil son utilizadas para resguardar los pies y el cuerpo respectivamente, de accidentes como fracturas en los pies por cada de algn objeto pesado o algn acido que pueda generar daos en la piel.

1.5.4. Instalaciones

Es un galpn bastante amplio con varias reas, un rea para la fabricacin de moldes de madera, para almacenar moldes ya utilizados, el rea donde se encuentran las mquinas y materia prima donde tambin estn los hornos bastante prximos y una parte donde se encuentra la administracin de la empresa. Posee ventanales superiores los cuales el da funciona para la iluminacin y ventilacin, sin embargo tambin poseen iluminacin artificial cuando la luz del da no es suficiente para iluminar el lugar.

1.5.5. Almacenamiento

La materia prima es fundida y almacenada en formas de lingotes para tener un mejor orden de los mismos, estos se colocan en un rea cercana a los hornos. El producto terminado se coloca en unas mesas donde son agrupados para luego ser despachados.

2. PROCESO DE MANUFACTURADO DEL VDRIO

En las grandes fbricas modernas se utiliza el llamado horno tanque, que consiste en un gran tanque cerrado, hecho con los mejores materiales refractarios. El combustible (gas o petrleo) se quema dentro del tanque, produce enormes llamas que pasan sobre la superficie de vidrio fundido y sobre las materias primas flotantes an no fundidas. Los hornos tanque ms usuales son continuos, lo que quiere decir que las materias primas que se introducen por el extremo de fusin salen con la misma rapidez por el lado opuesto en forma de vidrio fundido, para despus pasar a las mquinas que le dan forma. Existen hornos continuos muy grandes, con una capacidad total de 450 toneladas y una produccin diaria de vidrio de 250 toneladas. Las altas temperaturas con las que trabajan estos hornos (alrededor de 1 500C) requieren sistemas de caldeo regenerativos para recuperar parte del calor.Cuando el vidrio sale del tanque de fusin se enfra y se endurece rpidamente. En los pocos segundos que permanece a una temperatura entre el rojo amarillo y el rojo naranja se trabaja de muchas formas para darle diferentes aspectos. Se puede prensar, soplar, estirar y laminar. El vidrio fro puede volverse a calentar y trabajarse repetidas veces con la misma facilidad aplicando el mismo mtodo. Es importante evitar que el vidrio caliente y blando permanezca a la intemperie demasiado tiempo, porque se puede cristalizar.En la produccin a gran escala, inmediatamente despus de que se le ha dado forma a un artculo de vidrio, ste es transportado hasta un horno de recocido continuo, en el cual se vuelve a calentar a la temperatura apropiada. Con esto se evitan tensiones dentro del material vtreo. Posteriormente se somete a un enfriamiento lento y controlado. Despus de salir del horno de cocido, cada artculo es inspeccionado, embalado y, si es necesario, se somete a operaciones de acabado. En la figura 5 se muestra un diagrama del proceso de fabricacin del vidrio. La materia prima se pone en el tanque de fusin. Una vez fundida se le da forma para despus recocerla. Se puede ver que la temperatura de recocido es relativamente baja comparada con la de fusin, y que el vidrio roto de desecho se puede volver a utilizar cuantas veces se desee.

Figura N 5. Diagrama para la fabricacin del vidrio.

Es importante destacar que el proceso de fabricacin es prcticamente el mismo para todos los tipos, y lo que cambia de un ejemplar a otro es el material. Todos ellos tienen en mayor o menor proporcin tomos de silicio, que es uno de los elementos de la tabla peridica que ms se parece al carbono. Esto resulta interesante si pensamos que el carbono es la base fundamental de la vida en nuestro planeta. Si son tan parecidos, por qu no existe vida en la Tierra basada en la qumica del silicio?, y por qu no podemos utilizar el carbono para fabricar vidrio? La razn radica en la gran facilidad que tiene el silicio para formar compuestos con el oxgeno, evitando con esto las largas cadenas que seran equivalentes a las del carbono, y que son importantes en la qumica de la vida. Es precisamente esta afinidad con el oxgeno lo que lo hace til e indispensable en la formacin del vidrio.

2.1. EL PROCESO DE RECICLAJE DEL VIDRIO2.1.1. Envases Reutilizables y de Un Solo UsoLa utilizacin de envases reutilizables o de un solo uso, es una estricta decisin de mercado. El envase de vidrio, dando muestras de una extraordinaria sensibilidad y capacidad de sintonizar con los problemas de la sociedad actual, ha desarrollado de manera ptima las dos opciones: la reutilizable y la de un solo uso.Ambas se complementan y, en todo caso, se soportan en un proceso eficaz de reciclado.Los envases de un solo uso son prcticos para aquellos productos con alto valor aadido y en los que el precio del envase no tiene una gran importancia frente al valor total, tales como productos de alta calidad, destinados a la exportacin, etc.Por lo que se refiere a los reutilizables, se usan especialmente para productos de consumo frecuente, en los que podra ponerse en marcha una logstica de distribucin descentralizada. Desde ANFEVI siempre se ha defendido el principio de tanto reutilizable como sea posible, tanto de un solo uso como sea necesario.2.2. EL PROCESOLa iniciativa pionera del reciclado de envases de vidrio responde a una profunda preocupacin del sector vidriero por el medio ambiente. De esta forma, en 1982 la industria vidriera espaola integrada en ANFEVI puso en marcha, al igual que varios pases del mbito comunitario hicieran aos antes, su Programa Nacional de Reciclado de Envases de Vidrio en estrecha colaboracin con las Administraciones.

2.3. DESCRIPCIN DEL PROCESO2.3.1. DESCRIPCIN TCNICAEl proceso se inicia en el exterior de la planta, con la recogida de los envases de vidrio depositados por la poblacin, en los contenedores situados a tal fin en las calles y plazas de los ncleos urbanos. El vidrio procedente de dichos contenedores es transportado en camiones basculantes con pluma hasta la planta de reciclaje, donde es descargado en una playa de almacenamiento de materia prima.Mediante una pala cargadora se trasvasa el vidrio recuperado desde la playa de almacenamiento, hasta una tolva de alimentacin, a partir de la cual unas cintas transportadoras enlazan automticamente las diferentes fases del proceso.La salida de la mencionada tolva es regulada por un vibrador de frecuencia variable, dispuesta en el fondo de la misma. La frecuencia de vibracin es controlada por una bscula de pesaje continuo, instalada en la primera cinta transportadora. La combinacin de ambos elementos permite ajustar el ritmo de produccin de la planta hasta una capacidad mxima de 16 Tm/h.Todo el material es sometido al campo magntico de un imn permanente, a fin de retirar los materiales de carcter frrico, como son los tapones de botes y botellas. Los objetos metlicos recuperados por este medio sern enviados a una planta de recuperacin de chatarras.A continuacin el material pasa por una cinta transportadora plana, donde de forma manual se separa el vidrio verde a procesar, del vidrio blanco, bolsas de plstico, papeles y otros objetos de gran tamao cuyo componente fundamental no sea vidrio.Tras la primera purga manual descrita, el material obtenido se vierte sobre una criba mecnica con tres granulometras: vidrio de menos de 10 mm. De dimetro, objetos comprendidos entre 10 y 60 mm. y objetos de ms de 60 mm. de dimetro. Una vez clasificado el vidrio en las tres granulometras descritas, se inician tres procesos diferentes en funcin del tamao.El producto menor de 10 mm. se da por terminado y pasa a la seccin de almacenamiento.El producto mayor de 60 mm. es triturado en un molino de martillos y posteriormente cribado, separando los objetos de menor densidad (corchos, cpsulas, tapones,...) del resto. El producto obtenido se reenva al inicio del proceso repetidas veces hasta conseguir separar el vidrio de las impurezas.El producto de tamao comprendido entre 10 y 60 mm. es sometido a un proceso de seleccin ptica segn se detalla a continuacin.El vidrio es transportado mediante vibracin a travs de un canal distribuidor con cuatro salidas, por las que cae en funcin de su tamao. A continuacin pasa por unos canales de alimentacin, donde por medio de vibraciones se orientan los trozos en la posicin idnea para ser procesados por las unidades de clasificacin ptica.Las unidades de clasificacin ptica distinguen el vidrio roto destinado a ser reutilizado, de los trozos de cermica, piedras, porcelana y metal no frreo. Cada unidad dispone de unas boquillas de expulsin por aire comprimido, gobernadas por un mdulo electrnico capaz de diferenciar la opacidad o transparencia de las partculas que pasan por su campo de accin.Las partculas de transparencia prefijada se toman como vidrio recuperado y se envan a la seccin de almacenamiento. Las partculas rechazadas son sometidas a un segundo escaln de clasificacin, dando como resultado material rechazado que se enva al silo correspondiente, o material dudoso que se reenva al inicio del proceso para su reclasificacin.En los procesos de trituracin y transporte por vibracin, se desprenden trozos de papel adherido al vidrio (etiquetas) que son aspiradas por medio de un cicln con exclusa, red de tuberas y toberas de aspiracin.El vidrio recuperado es conducido por medio de una cinta transportadora hasta la zona de almacenamiento, para su posterior carga y transporte en camiones a los hornos de fusin de vidrioEl proceso de reciclado de envases de vidrio es sencillo. Lasbotellas y tarrosque se producen en la fbrica de envases de vidrio, son trasladados a laplanta envasadoradonde se llenan y utilizan para contener alimentos y bebidas. Dichos alimentos y bebidas, ya envasados, tienen como destino loscanales de distribucin. Desde estos lugares, los productos envasados son adquiridos bien directamente por el ciudadano, bien por el sector hostelero teniendo como destino final, en ambos casos, el consumo humano Una actividad compartida por lasplantas envasadoras-a partir de envases reutilizados el nmero ptimo de veces y posibles roturas, el sector hostelero y los consumidores es el depsito en losiglesde botellas y tarros que han concluido su ciclo de uso. Todos estos envases de vidrio ponen en marcha el proceso conocido comoreciclado, consiste en la recogida de los envases, separacin de objetos extraos y triturados del vidrio, obteniendo el"casco de vidrio". Este material, como una materia prima, se funde con el resto de la arena, sosa y caliza para la fabricacin de idnticosenvases de vidrio, de tal forma que las botellas y tarros que incorporan casco de vidrio, siempre son nuevos.CARACTERISTICASEl reciclado de productos es una de las vas que garantiza firmemente la salvaguarda del medio ambiente.Reciclarsignificavolver al ciclo; as, para que el reciclado de un material sea verdaderamente ecolgico y garantice la proteccin del entorno, debe cumplir los siguientes requisitos: Que el material obtenido pueda ser utilizado de nuevo ntegramente. Que el nuevo material mantenga al 100% sus cualidades. Que el material resultante se utilice para fabricar el mismo producto del que proviene.Estas condiciones son cumplidas a la perfeccin por el envase de vidrio. De esta forma, este material es el envase ecolgico por naturaleza. Adems, el reciclado de envases de vidrio conlleva unos beneficios econmicos y sociales, que se pueden resumir en el circuito de reciclado de la figura n 5.

Figura N 5. Circuito del reciclado del vidrio.

2.4. Pasos para el proceso de manufacturado.

1. Corte de piezas2. Manufactura3. Limpieza4. Tratamiento trmico5. Proceso de templado6. Etiquetado, embalaje y transporte

2.5. Descripcin del Proceso

2.5.1. Corte de piezas.

El vidrio, enPLF,Plateau Longueur Fabrication,(6000mm x 3210mm aprox.), se corta segn las dimensiones requeridas.

2.5.2. Manufactura.

El vidrio templado se suele utilizar en aplicaciones en las que el vidrio va a soportar un alto esfuerzo mecnico (por ejemplo en puertas, paneles laterales).La manufactura de los cantos del vidrio, los taladros, las muescas etc, se lleva a cabo antes del proceso de templado, dado que despus de ste no se puede realizar.

2.5.3. Limpieza

Cada panel se limpia cuidadosamente bajo condiciones controladas para asegurar que ninguna impureza altera la superficie del vidrio.

2.5.4. Tratamiento trmico.

Una vez que el vidrio es cortado a medida, manufacturado y limpiado, se calienta en un horno hasta una temperatura de 620C, justo por encima del punto de fusin de este material.

2.5.5. Proceso de templado

El vidrio es enfriado bruscamente por medio de un flujo de turbinas de aire que hacen que se contraiga la superficie. El ncleo interno del vidrio tarda ms tiempo en enfriarse, lo que da lugar a tensiones de traccin permanente. La superficie adquiere la rigidez antes que en las capas internas que an se encuentran en estado plstico, de este modo la superficie del vidrio queda sometida a fuerzas de compresin. Este proceso confiere al material resistencias mecnicas y trmicas muy superiores a las que tiene un vidrio sin templar.

2.5.6. Etiquetado, embalaje y transporte.

Las etiquetas con todos los detalles del pedido se colocan una vez que el vidrio templado est terminado.Para una mejor manipulacin y transporte del mismo se suele colocar sobre caballetes especiales para este uso.

3. Conclusiones.

1. La elaboracin de productos de vidrio tiene asociada una serie de emisiones atmosfricas, siendo las ms importantes las originadas en los hornos de fundicin, tanto por al volumen como por las caractersticas de los contaminantes.2. Dentro de las emisiones gaseosas de los hornos, las ms importantes son el NOx y el SOx.3. Debido a la presencia de metales pesados en el material particulado captados por los equipos de control se recomienda la utilizacin de equipos secos, que eviten el posterior tratamiento de los residuos lquidos con el fin de recuperar los metales pesados. Esta prctica se observa en la industria, donde en general son utilizados como equipos de control material particulado, precipitadores electroestticos y filtros de manga.4. Se denota como una gran posibilidad de ahorro de energa y reduccin de las emisiones la utilizacin de vidrio reciclado como materia prima.

4. Bibliografa.

I. http://www.sinia.cl/1292/articles-37620_pdf_vidrio.pdfII. http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/137/html/sec_4.html

25INGENIERA MECNICA ELCTRICA