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El aire comprimido en la industria del vidrio

En la producción de vidrio, una mezcla de sustancias higroscópicas en polvo se funde en un horno y luego se le da una forma específica mediante una gran variedad de procesos de producción. Al igual que hay diferentes tipos de vidrio, sus procesos de fabricación también difieren. El vidrio plano, que se produce mediante el proceso de flotación, adquiere su superficie lisa y reflectante aplicando la masa de vidrio a un baño de estaño caliente. El vidrio hueco debe ser robusto y claro, en los procesos de producción se prensa y sopla para darle la forma precisa, según el acabado posterior y el uso que se le dé.

 

Requisitos de calidad del aire comprimido en la fabricación de vidrio

Independientemente del tipo de vidrio, el acabado o la aplicación posterior, el aire comprimido es necesario en varios procesos de la producción de vidrio para el transporte, la conformación, la refrigeración o el control. Para garantizar una producción de máxima calidad, continua y a largo plazo, no se debe permitir que nada se agrupe, obstruya o contamine. Una parada de la producción es un verdadero problema para unos hornos que tienen una fase de calentamiento que dura hasta dos semanas.

Por lo tanto, es especialmente importante que el aire comprimido utilizado no contenga aceite ni partículas y que esté seco para mantener las líneas de producción sin problemas. Para garantizar una producción rentable y energéticamente eficiente, es necesario adaptar individualmente el aire comprimido a las exigencias requeridas y a las condiciones ambientales.

La VDMA proporciona información importante sobre la calidad del aire comprimido para diversas industrias. Para la industria del vidrio, define la clase de calidad 3 en partículas; la clase 4 en humedad, a una temperatura superior a 10°C, o la clase 2-3 cuando la temperatura está por debajo de 10°C; y la clase 2 en aceite. Estas clases se refieren tanto al aire de control (por ejemplo, para los accionamientos neumáticos) como al aire de transporte (por ejemplo, para la clasificación de envases, lotes o para la refrigeración).

*Fuente hoja estándar VDMA 4370

Aplicaciones en la producción de vidrio

Clasificación del vidrio

Una alta proporción del vidrio consiste en residuos de vidrio, que se compran o se introducen en la fundición a partir de los lotes propios de la empresa. Dado que no se pueden mezclar vidrios de distintos colores, hay que clasificarlos por colores. Para ello se utilizan sistemas de cámaras de alta resolución, luz y aire comprimido. La luz atraviesa el vidrio, una cámara con sensor detecta el color y el aire de transporte clasifica el vidrio en direcciones predeterminadas. Este aire de transporte debe estar libre de aceite y limpio para que no haya depósitos de suciedad en el cristal o la cinta transportadora.

Además, las cámaras se mantienen limpias mediante aire comprimido, esto las protege de la contaminación y evita que fallen o haya una pérdida de calidad en el proceso de clasificación. Este “aire de limpieza" debe estar libre de partículas, humedad y vapores de aceite para proteger de forma fiable los sistemas ópticos.

Transporte

Las materias primas (arena, cal, dolomita, sosa, sulfato), que luego se funden en el horno, son sustancias higroscópicas y, en los silos, son movidas mediante el soplado de aire comprimido seco, libre de sustancias extrañas, aceite, o vapor de aceite; esto evita que los polvos se agrupen y, como consecuencia, obstruyan las tuberías o formen depósitos en los silos.

El transporte de los productos finales también presenta retos especiales. A menudo se realiza a través de extensos sistemas de alimentación que recorren largas distancias en el exterior y en el interior de las naves de la fábrica, con cambios de temperatura que favorecen la condensación.

Lea también nuestro estudio de caso "Vidrio especial"

Accionamiento neumático

Muchas máquinas de la producción de vidrio funcionan o se controlan neumáticamente. Los procesos se entrelazan sin problemas y nunca se detienen. La producción de vidrio funciona las 24 horas del día los 365 días del año y una interrupción o parada de la producción supondría un gran problema económico y energético. Por lo tanto, es importante mantener activas todas las etapas de producción que están controladas neumáticamente. Las válvulas deben permanecer libres y no debe haber fugas que afecten al rendimiento. El factor decisivo en este caso es el suministro de aire comprimido constante y seco. Un exceso de humedad provocaría, en poco tiempo, emulsiones en las válvulas de las máquinas, es decir, limo y, como consecuencia, paradas, interrupciones de la producción

Lea nuestro informe de aplicación "Cristal"

Formando

En la producción de vidrio hueco, cuando la masa de vidrio, que tiene una temperatura de aproximadamente 1.200 °C, se porciona y se coloca en forma de gotas individuales en el molde correspondiente. Se utiliza primero una prensa para formar la base, entonces se sopla aire comprimido a una presión de hasta 4 bares para formar el cuerpo y darle forma.

Es importante que la presión sea constante y el aire comprimido sea limpio para garantizar que la calidad del producto final no se vea afectada por impurezas, depósitos o inclusiones.

Enfriamiento y templado

En su recorrido por la producción, la masa de vidrio se enfría lentamente y de forma controlada, según el tipo de vidrio y el producto final previsto. Esto suele hacerse o bien con aire ambiente de camino a la siguiente estación de procesamiento, o bien en "cámaras" especiales en las que prevalecen una determinada temperatura y presión gracias al aire templado suministrado. Un enfriamiento demasiado rápido aumentaría la tensión del vidrio hasta tal punto que se volvería inestable y quebradizo.

En el templado en frío, se aplican al vidrio sustancias como polímeros o ceras para hacerlo resistente a los arañazos y brillante, y para que no pierda brillo ni siquiera en el lavavajillas. La aplicación se realiza con aire comprimido y debe ser fina, uniforme y, sobre todo, libre de sustancias extrañas como aceite, humedad o partículas.

Embalaje

Los tarros terminados suelen colocarse automáticamente en las cajas de cartón correspondientes con pinzas de vacío y, a continuación, se envasan. En este caso también se suele utilizar aire comprimido, por ejemplo, para generar el vacío. Este aire debe estar libre de impurezas, para garantizar una producción sin problemas y para evitar que los productos acabados, que se han mantenido limpios hasta este momento, se contaminen o ensucien en este último paso.

Lea también nuestro estudio de caso "Vidrio hueco"

Referencias

Informe de aplicación y casos de estudio

Preparación del aire comprimido en la producción de vidrio cristalino

Stölzle Lausitz GmbH, con sede en Weißwasser (Sajonia), es una de las principales cristalerías...

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