BRPI0721618A2 - Método para fabricação de vidro plano decorativo usando forno de têmpera horizontal - Google Patents
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Description
Relatório Descrito da Patente de Invenção para: "MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE VIDRO PLANO DECORATIVO USANDO FORNO DE TÊMPERA HORIZONTAL".
Campo Técnico
A presente invenção se refere a um método para a fabricação de um vidro plano e, mais particularmente, a um método para fabricação de um vidro plano decorativo no qual gelo cristalino é fundido e aderido ao vidro plano. Antecedentes da invenção
Gelo cristalino, assim denominado esmalte de clínquer, é fundido-aderido a um vidro plano para formar um padrão com várias formas e formatos, desse modo, produzindo um vidro plano decorativo em uma atmosfera de alta qualidade.
Exemplos de técnicas sobre um método de fabricação de um vidro plano decorativo usando gelo cristalino incluem o documento de patente coreano No. 73340, "Process for the Preparation of Ornamental Glass", o documento de patente coreano No. 121311, "Method of Decorating Glass", o documento de patente coreano No. 85701, "Process for the Preparation of Ornamental Glass", o documento de patente coreano No. 295234, "Method for Manufacturing Deeorative Plate Glass" e o documento de patente coreano No. 310386, "Manufaeturing Proeess of Plate-Glass for Deeoration by using Transfer Paper" e semelhantes. O processo para fabricação de um vidro plano decorativo usando gelo cristalino compreende, principalmente, quatro etapas.
Primeiro, na etapa 1, ocorre a formação de um desenho 5 padrão sobre a superfície de um vidro plano onde o gelo cristalino deve ser posicionado, então, na etapa 2, um agente adesivo é aplicado ao longo do desenho padrão sobre a superfície do vidro plano, subsequentemente, na etapa 3, o gelo cristalino é pulverizado sobre o agente adesivo e, 10 por fim, na etapa 4, o gelo cristalino é aderido ao vidro plano através de um processo de aquecimento e resfriamento de modo a originar um vidro plano decorativo.
Menção pode ser feita ao aquecimento lento e resfriamento lento e aquecimento rápido e arrefecimento 15 brusco como um método de aquecimento e resfriamento no processo de fabricação de um vidro plano decorativo. Antes da publicação do documento de patente coreano No. 295234, mencionado acima, "Method for Manufacturing Decorative Plate Glass", aquecimento lento e resfriamento lento eram 20 empregados na fabricação de vidro plano decorativo.
Contudo, tais aquecimento lento e resfriamento lento geravam rachaduras na superfície do gelo cristalino, o que afetava até o corpo gerador, o qual é um vidro plano, desse modo enfraquecendo desvantajosamente a resistência do vidro plano decorativo.
Além disso, tais aquecimento lento e resfriamento lento, em geral, tem literalmente um tempo de aquecimento mais longo e um tempo de resfriamento mais longo.
Especificamente, o tempo de aquecimento e o tempo de resfriamento em aquecimento lento e resfriamento lento varia até o mesmo ponto, dependendo da espessura ou tamanho do vidro plano, do desempenho do forno ou semelhante. Quando a temperatura de aquecimento desejada é ajustada em 10 torno de 600°C, o tempo para elevação da temperatura no forno para a temperatura de aquecimento desejada de 600°C é cerca de 40 a 50 minutos. Enquanto isso, o tempo para resfriamento da temperatura no forno, cuja temperatura atingiu a temperatura de aquecimento desejada de cerca de 15 600°C, para a temperatura manuseável de 60 a 70°C, é cerca de 1 hora a 2 horas.
O documento de patente coreano No. 295234 mencionado acima, "Method for Manufacturing Decorative Plate Glass", o qual surgiu a partir do aquecimento lento e resfriamento 20 lento convencionais, é uma patente cedida pelo inventor e requerente "Jeon Jae Seok", o qual é o inventor da presente invenção. Há uma grande importância no documento de patente acima pelo fato de que um aquecimento rápido e arrefecimento súbito são empregados e aplicados ao método de aquecimento e resfriamento pela primeira vez no processo de fabricação de um vidro plano decorativo. Adicionalmente, há uma grande importância pelo fato de que, usando um forno de têmpera horizontal, um vidro plano decorativo com 5 excelente valor de produto pode ser produzido em massa.
No documento de patente coreano No. 295234, quando empregado o método de aquecimento rápido e arrefecimento súbito, vários tipos de fornos, tal como um forno de têmpera horizontal automático, um forno de têmpera vertical 10 semi-automático ou um forno típico, foram utilizados para realizar o experimento. Dentre esses, foi confirmado que um método para a fabricação de vidro plano decorativo usando o forno de têmpera horizontal automático é mais preferível. Durante a fabricação de um vidro plano decorativo usando o 15 forno de têmpera horizontal, a deformidade padrão no gelo cristalino, o qual é fundido sobre o vidro plano através do aquecimento rápido, é impedida. Ainda, de forma a preservar o padrão formado sobre o vidro plano para ter um padrão transparente e bonito, tal como gotas de vapor, é muito 20 importante manter a linha de suprimento de ar em um estado fechado e transferir o vidro plano para dentro do dispositivo de resfriamento para sofrer arrefecimento súbito, onde o gelo cristalino atinge a temperatura de ponto de fusão através do aquecimento rápido. Quando a linha de suprimento de ar do forno de têmpera horizontal está fechada, o gelo cristalino no forno de têmpera horizontal não é afetado pelo fluxo de ar. Assim, a deformidade padrão no gelo cristalino pode ser impedida com 5 antecedência. Além disso, quando o arrefecimento súbito é realizado na temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino, o gelo cristalino forma gotículas transparentes, tais como gotas de vapor, e elas são solidificadas.
Em um vidro plano decorativo, a aparência que expressa
o vidro é considerada importante e, particularmente, o padrão de decoração do gelo cristalino serve como um importante critério para determinar a qualidade do produto.
Portanto, na fabricação de um vidro plano decorativo 15 usando um forno de têmpera horizontal, a ausência do fluxo de ar no forno de têmpera horizontal pode ser alcançada através de controle mecânico ou químico. Contudo, a fim de descobrir a temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino é preciso confiar nos habilitados na técnica, os 20 quais possuam experiência de produção no campo de vidro plano decorativo durante um longo período de tempo.
Recentemente, os tipos de fornos de têmpera horizontal são variados, tal como um forno de radiação eletricamente aquecido, um forno de convecção aquecido a gás ou um forno de aquecimento-convecção forçada e eles tendem a aumentar gradualmente. Os desempenhos de fornos de têmpera horizontal em si também estão melhorando gradualmente. Além disso, mesmo em um tipo de forno de têmpera horizontal, o 5 tamanho pode variar. Mesmo com tamanho similar, a estrutura e o desempenho podem diferir, dependendo da companhia produtora. Adicionalmente, os tipos de gelo cristalino também são variados.
Como resultado, não é fácil para um técnico descobrir 10 a temperatura do ponto de pico de fusão e realizar um tratamento de aquecimento rápido e arrefecimento súbito usando um forno de têmpera horizontal para a produção de um vidro plano decorativo através de sua experiência acumulada.
Todavia, o forno de têmpera horizontal é produzido
para ir de encontro à finalidade do reforço do vidro, além de fabricar o vidro plano decorativo. Assim, uma operação cara do forno de têmpera horizontal equivalente a vários bilhões de dólares, sem restrições para experiências de 20 acúmulo para a fabricação de vidro plano decorativo, poderia exceder o orçamento do forno de têmpera horizontal. Descrição da Invenção
- Problema Técnico
Há uma demanda por pessoas com habilidade de realizar facilmente a técnica do tratamento de aquecimento rápido e arrefecimento súbito usando um forno de têmpera horizontal devido ao crescimento da fabricação de um produto de vidro plano decorativo via tentativa e erro.
Portanto, a presente invenção foi feita em vista dos
problemas acima e é um objetivo da presente invenção fornecer um método para fabricação de um vidro plano decorativo capaz de realizar ainda mais facilmente o tratamento de aquecimento rápido e arrefecimento súbito na 10 fabricação de um vidro plano decorativo, no qual o gelo cristalino é fundido-aderido ao vidro plano usando um forno de têmpera horizontal.
É outro objetivo da presente invenção fornecer um método para a fabricação de um vidro plano decorativo capaz 15 de alcançar a exata temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino, dependendo do tipo de forno de têmpera horizontal, espessura do vidro plano e tipo de gelo cristalino.
- Solução Técnica De acordo com um aspecto da presente invenção, os
objetivos acima e outros podem ser atingidos com o fornecimento de um método para a fabricação de um vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal compreendendo fixação do gelo cristalino sobre a superfície de um vidro plano e sujeição do vidro plano a um tratamento de aquecimento rápido e arrefecimento súbito usando um forno de têmpera horizontal, o método ainda compreendendo: fornecimento de gelo cristalino cujos componentes 5 constituintes são regulados de modo que a temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino seja formada dentro da faixa estabelecida da temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino definida como a temperatura IO0C acima da temperatura de endurecimento do núcleo da vidraça; fixação 10 do gelo cristalino sobre a superfície do vidro plano e aquecimento rápido do vidro plano em uma temperatura de aquecimento, dentro do forno de têmpera horizontal, que corresponde à faixa estabelecida da temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino no forno de têmpera horizontal, em 15 que o aquecimento rápido é realizado através do controle do tempo de aquecimento usando um primeiro fator de controle, o qual é prontamente ajustado em relação a um tempo de aquecimento na temperatura de endurecimento de um vidro plano; e resfriamento rápido do vidro plano com gelo 20 cristalino fundido-aderido através do controle das condições de resfriamento usando um segundo fator de controle, o qual é prontamente ajustado, correspondendo às condições de resfriamento para endurecimento do vidro plano após o aquecimento rápido. De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para fabricação de um vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal compreendendo a fixação do gelo cristalino sobre a 5 superfície de um vidro plano e a sujeição do vidro plano a um tratamento de aquecimento rápido e arrefecimento súbito usando um forno de têmpera horizontal, o método ainda compreendendo: fornecimento de gelo cristalino sem chumbo cujos componentes constituintes são regulados de modo que a 10 temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino sem chumbo é formada dentro da faixa estabelecida da temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino sem chumbo definida como a temperatura 10°C acima da temperatura de endurecimento do núcleo da vidraça; fixação do gelo cristalino sem chumbo 15 sobre a superfície do vidro plano e aquecimento rápido do vidro plano em uma temperatura de aquecimento dentro do forno de têmpera horizontal, que corresponde à faixa estabelecida da temperatura de ponto de fusão do gelo cristalino sem chumbo no forno de têmpera horizontal, em 20 que o aquecimento rápido é realizado controlando o tempo de aquecimento, de modo que o tempo de aquecimento é 10 a 15% mais longo do que um tempo de aquecimento para a temperatura de endurecimento de um vidro plano; e resfriamento rápido do vidro plano com gelo cristalino sem chumbo fundido-aderido através do controle das condições de resfriamento usando um fator de controle o qual é prontamente ajustado, correspondendo às condições de resfriamento para endurecimento do vidro plano após o 5 aquecimento rápido.
De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para a fabricação de um vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal compreendendo fixação do gelo cristalino sobre a 10 superfície de um vidro plano e sujeição do vidro plano a um tratamento de aquecimento rápido e arrefecimento súbito usando um forno de têmpera horizontal, o método ainda compreendendo: fornecimento de gelo cristalino com chumbo cujos componentes constituintes são regulados de modo que a 15 temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino com chumbo é formada dentro da faixa estabelecida da temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino com chumbo definida como a temperatura 10°C acima da temperatura de endurecimento do um núcleo da vidraça; fixação do gelo cristalino com chumbo 20 sobre a superfície do vidro plano e aquecimento rápido do vidro plano em uma temperatura de aquecimento, dentro do forno de têmpera horizontal, que corresponde à faixa estabelecida da temperatura de ponto de fusão do gelo cristalino com chumbo no forno de têmpera horizontal, em que o aquecimento rápido é realizado através de controle do tempo de aquecimento rápido, de modo que o tempo de aquecimento é 0 a 10% mais longo do que um tempo de aquecimento para a temperatura de endurecimento de um vidro 5 plano; e resfriamento rápido do vidro plano com gelo cristalino com chumbo fundido-aderido através de controle das condições de resfriamento usando um fator de controle o qual é prontamente ajustado, correspondendo às condições de resfriamento para endurecimento do vidro plano após o 10 aquecimento rápido.
No presente relatório descritivo, "forno de têmpera horizontal" é um termo genérico para fornos de aquecimento que colocam o vidro plano dentro do forno de uma maneira horizontal.
- Efeitos Vantajosos
Na fabricação de um vidro plano decorativo no qual gelo cristalino é fundido-aderido ao vidro plano usando um forno de têmpera horizontal, a presente invenção pode realizar um tratamento de aquecimento rápido e 20 arrefecimento súbito mais facilmente usando um forno de têmpera horizontal através da aplicação de uma proporção relativa às condições de aquecimento e resfriamento do aquecimento rápido e arrefecimento súbito para endurecimento do vidro plano convencional. Além disso, a temperatura de ponto de pico de fusão do gelo cristalino pode ser obtida quase que precisamente, de acordo com o tipo de forno de têmpera horizontal, espessura do vidro plano e tipo de gelo cristalino através de experimentos.
Breve Descrição das Figuras
Os objetivos acima e outros, características e outras vantagens da presente invenção serão mais claramente entendidos a partir da descrição detalhada a seguir, tomada em conjunto com as figuras em anexo, nas quais:
IO-A figura 1 é um diagrama de fases ilustrando a temperatura do ponto de pico de fusão na fabricação de um vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal; e
- As figuras De 2 a 5 são curvas de aquecimento com relação a vidros planos colocados em um forno de têmpera horizontal de acordo com as modalidades da presente invenção.
Melhor Modo para Realização da Invenção
A presente invenção será agora descrita em maiores detalhes com referência às figuras em anexo.
Em uma modalidade da presente invenção, um vidro plano
decorativo é fabricado tendo gelo cristalino fundidoaderido sobre o vidro usando um forno de têmpera horizontal. Dentre os fornos de têmpera horizontal, um forno de têmpera horizontal eletricamente aquecido é, de preferência, usado. 0 forno de têmpera horizontal eletricamente aquecido é vantajoso pelo fato de que fluxo de ar não é formado no forno de têmpera horizontal na fabricação do vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal.
0 forno de têmpera horizontal usado na presente invenção compreende principalmente um forno de aquecimento e um dispositivo de resfriamento. Um detector para detecção da temperatura atmosférica (aqui depois referida como 10 "temperatura dentro do forno de aquecimento") no forno de aquecimento é instalado no forno de aquecimento. Um técnico pode ajustar a temperatura de aquecimento desejada dentro do forno de têmpera horizontal usando o painel de operação externo, o qual é eletricamente conectado a uma parte de 15 controle do forno de têmpera horizontal. Basicamente, uma temperatura de aquecimento estabelecida para endurecimento do vidro plano no forno de têmpera horizontal é usualmente fornecida pelo fabricante como um fator pré-estabelecido ou mencionada em um manual.
A fabricação de um vidro plano decorativo usando um
forno de têmpera horizontal na presente invenção emprega um método de aquecimento rápido e arrefecimento súbito, desse modo permitindo a produção em massa do vidro plano decorativo. Na fabricação de um vidro plano decorativo contendo gelo cristalino fundido-aderido ao vidro plano usando o forno de têmpera horizontal, a temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino funciona como um fator importante.
A temperatura do ponto de pico de fusão do gelo
cristalino se refere a uma temperatura na qual o gelo cristalino, em uma forma em pó, é aquecido em uma forma liquida. 0 gelo cristalino liqüefeito desenvolve tensão de superfície e se arrasta para aderir junto em um formato de gotícula transparente, semelhante a gotas de vapor.
Fazendo referência à figura 1, o gelo cristalino em forma de pó sólido, com o tamanho de açúcar, não é lentamente fundido. Conforme mostrado na figura la, gelo cristalino em pó (10) sobre um vidro plano (12) mantém sua 15 forma sólida durante um tempo prolongado, mesmo com o aquecimento contínuo. Então, o pó de cristal (10) é subitamente fundido em gotículas de líquido (10a). A seguir, as gotículas de líquido (10a) desenvolvem tensão superficial e se arrastam para formar gotículas aderentes 20 transparentes (10b), semelhante a gotas de vapor. Tal estado aderente do gelo cristalino é denominado "temperatura do ponto de pico de fusão".
O tempo levado do ponto onde o gelo cristalino muda de um estado sólido para um estado líquido até o ponto em que o estado liquido começa a formar gotículas aderentes é definido como "tempo para atingir a temperatura do ponto de pico de fusão". De acordo com as pesquisas conduzidas pelo inventor da presente invenção, o tempo para atingir a 5 temperatura do ponto de pico de fusão é um período de tempo muito curto, isto é, 10 a 20 segundos, embora haja uma ligeira variação, dependendo da quantidade de gelo cristalino pulverizada sobre um vidro plano.
O estado aderente do gelo cristalino na temperatura do 10 ponto de pico de fusão, o qual apresenta uma forma de gotícula transparente semelhante a gotas de vapor, não é continuamente preservado. À medida que o tempo passa, a partir do momento para atingir a temperatura do ponto de pico de fusão, por exemplo, cerca de 30 segundos, o gelo 15 cristalino em estado líquido aderente, semelhante a gotas de vapor, se dispersa lentamente na direção contrária. Portanto, o fabricante de um vidro plano decorativo deve proporcionar um sistema para resfriamento rápido do vidro plano na temperatura do ponto de pico de fusão.
No relatório descritivo da presente invenção, o tempo
para manter o gelo cristalino no estado aderente de uma forma de gotícula transparente, semelhante a gotas de vapor, quando o gelo cristalino atinge a temperatura do ponto de pico de fusão, é definido como "tempo para manter a temperatura do ponto de pico de fusão". Os valores de tempo do "tempo para atingir a temperatura do ponto de pico de fusão" e "tempo para manter a temperatura do ponto de pico de fusão" foram obtidos pelos inventores através da 5 condução de muitos experimentos em laboratório ou por experiências reais na produção de um vidro plano decorativo.
Em um vidro plano decorativo, a aparência do vidro é considerada muito importante pelo fato de que a aparência serve como um critério importante para determinar a produtividade e a qualidade do produto.
Portanto, na fabricação de um vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal, além da temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino, o estado do 15 vidro plano para se tornar um vidro sólido é também muito importante. Isto é, defeitos tais como rachaduras sobre o vidro plano não deverão ser gerados. No caso em que o vidro plano sólido tenha sido danificado no processo de fabricação do vidro plano decorativo, não há valor 20 produtivo como um vidro plano decorativo, mesmo se o gelo cristalino estiver gravado de modo bonito sobre o vidro plano.
Na presente invenção, de forma a impedir danos no vidro plano, a fabricação do vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal é realizada em uma temperatura que excede a temperatura de endurecimento do vidro plano. Além disso, ele é produzido de modo que a faixa do ponto de fusão do gelo cristalino é estabelecida 5 em uma temperatura que excede aproximadamente a temperatura de endurecimento do vidro plano.
De acordo com a literatura, a temperatura de endurecimento do vidro plano é de cerca de 620°C. Esse fato é divulgado em uma tese, I.C. Kramer, "Horizontal Toughening Design Features Convective Heating", Glass International, 1993.
De acordo com a tese, ela afirma que "a temperatura de amolecimento de um vidro plano comum é cerca de 5300C e a temperatura de endurecimento é cerca de 620°C. De forma a 15 impedir a deformação do vidro plano a ser aquecido, de modo que o vidro plano colocado em um forno de têmpera exceda a temperatura de amolecimento e atinja a temperatura de endurecimento de cerca de 620°C, o rolo de cerâmica deve operar para frente e para trás continuamente".
Nesse ponto, a temperatura de endurecimento do vidro
plano é a temperatura do vidro plano em si ao invés de ser a temperatura dentro do forno de têmpera horizontal. Isto é, a temperatura de endurecimento de um vidro plano é a temperatura da superfície da vidraça e do núcleo da vidraça.
A temperatura de endurecimento do vidro plano (aqui depois referida como "temperatura de endurecimento do núcleo da vidraça") é um valor independente ao invés de um 5 valor dependente dos vários fatores externos (isto é, tipo, tamanho, alteração de temperatura interna, aprimoramento de desempenho do forno de têmpera horizontal). Isto é, a temperatura de endurecimento é a temperatura inerente do vidro plano.
Portanto, em uma modalidade da presente invenção, com
a finalidade de impedir danos sobre o corpo do vidro plano, a temperatura inerente que influencia o vidro plano é medida diretamente, de modo que o aquecimento rápido é realizado até que a temperatura atinja a temperatura de 15 endurecimento do núcleo da vidraça. Além disso, a temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino é também ajustada em uma faixa baseada na temperatura de endurecimento do núcleo da vidraça.
A faixa da temperatura do ponto de fusão do gelo 20 cristalino de acordo com uma modalidade da presente invenção é, de preferência, ajustada em uma faixa de temperatura 10°C acima da temperatura de endurecimento do núcleo da vidraça. Isto é, uma vez que a temperatura de endurecimento do núcleo da vidraça é 620°C, a faixa estabelecida da temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino, de acordo com uma modalidade da presente invenção, é de 620 a 630°C.
A faixa estabelecida da temperatura do ponto de fusão 5 do gelo cristalino pode ser de 630°C ou maior. Contudo, considerando as dificuldades de operação contínua do rolo de cerâmica para frente e para trás dentro do forno, de modo a impedir uma deformação do vidro plano no forno de têmpera horizontal após passar da temperatura de 10 amolecimento, é preferível ajustar a faixa de temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino para 620 a 630°C.
Em geral o gelo cristalino com chumbo convencional bem conhecido pode ser usado como o gelo cristalino. O gelo cristalino com chumbo é o gelo cristalino contendo um 15 componente de chumbo. Especificamente, o gelo cristalino com chumbo é o gelo cristalino contendo 75% ou mais de um componente de chumbo (Pb) e 5% ou mais de um componente de cádmio (Cd). Exemplos dos componentes constituintes do gelo cristalino com chumbo incluem SÍO2, B2O3, Na20, ZnO, PbO, 20 Cd, K2O, Fe2O3, CaO e Al2O3.
Diferente do gelo cristalino com chumbo, o gelo cristalino sem chumbo não contendo componente de chumbo (Pb) foi desenvolvido pelo inventor da presente invenção. Existem três exemplos dos componentes constituintes preferíveis do gelo cristalino sem chumbo.
Exemplo 1 - Componentes constituintes do gelo cristalino sem chumbo: Na2O, ZnO, B2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, Al2O3, K2O, Mg, CaCO3, Nd e F.
Exemplo 2 - Componentes constituintes do gelo cristalino sem chumbo: Na2O, ZnO, B2O3, SiO2, CaO, Al2O3, BaO, SrO, Li2O3, Fe2O e ZrO2.
Exemplo 3 - Componentes constituintes do gelo cristalino sem chumbo: Na2O, ZnO, B2O3, SiO2, CaO, Al2O3, BaO, Li2O3 e SrO.
A temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino com chumbo ou sem chumbo varia na faixa de 300 a IOOO0C, dependendo de seus componentes constituintes e das proporções da composição.
0 inventor da presente invenção descobriu um
componente constituinte principal que determinou a temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino. Através da regulagem do teor do componente constituinte, a temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino é incluída 20 na temperatura do ponto de fusão estabelecida do gelo cristalino da presente invenção, isto é, na faixa estabelecida de 620 a 630°C.
No caso de gelo cristalino com chumbo, o componente PbO (chumbo), dentre os componentes constituintes do gelo cristalino com chumbo na proporção de composição é, de preferência, regulado, desse modo incluindo a temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino na temperatura do ponto de fusão estabelecida, variando de 620 a 630°C. No 5 caso do gelo cristalino sem chumbo, os componentes Na2O (óxido de sódio) e B2O3 (óxido de boro) , dentre os componentes constituintes do gelo cristalino sem chumbo, na proporção de composição são, de preferência, regulados, desse modo incluindo a temperatura do ponto de fusão do 10 gelo cristalino na temperatura do ponto de fusão estabelecida variando de 620 a 630°C.
Particularmente, no caso do gelo cristalino sem chumbo, os componentes constituintes preferíveis e a proporção de composição dos mesmos, de acordo com uma 15 modalidade da presente invenção, capazes de incluir a temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino na faixa estabelecida de 620 a 630°C são exemplificados nas tabelas de 1 a 3 em anexo.
Fazendo referência às tabelas de 1 a 3 em anexo, 20 confirma-se que o gelo cristalino sem chumbo utilizado em uma modalidade da presente invenção contém B2O3 (óxido de boro), Na2O (óxido de sódio), ZnO (óxido de zinco) e CaCO3 (carbonato de cálcio) ao invés de chumbo (Pb), cádmio (Cd) e lítio (Li) dentre os componentes constituintes do gelo cristalino com chumbo convencional divulgado na tabela 1 em anexo.
0 gelo cristalino sem chumbo utilizado em uma modalidade da presente invenção tem um tamanho médio de 5 partícula de cp=0,2mm a φ= IfOmm e um coeficiente de expansão de 90 a 91 x 10/°C. A temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino sem chumbo está na temperatura de ponto de fusão estabelecida do gelo cristalino variando de 620 a 6300C. Portanto, a temperatura do ponto de pico de fusão do gelo 10 cristalino é estabelecida na faixa de 620 a 630°C.
Quando o gelo cristalino sem chumbo contendo os componentes constituintes mencionados acima é preparado e fundido-aderido sobre um vidro plano, o gelo cristalino fundido-aderido sobre a superfície do vidro plano é 15 transparente e brilhante. Deformação e descoloração do gelo cristalino não são geradas no ar. Além disso, uma vez que um metal pesado não é incluído no gelo cristalino, corrosão não ocorre e o metal pesado não é exposto ao exterior da superfície do vidro.
O inventor descobriu que o gelo cristalino, de acordo
com uma modalidade da presente invenção, preparado para ter a temperatura do ponto de pico de fusão formada dentro da temperatura do ponto de fusão estabelecida do gelo cristalino, variando de 620 a 630°C, tinha a temperatura do ponto de pico de fusão formada na temperatura de 685 a 710°C dentro de um forno de radiação eletricamente aquecido.
De forma a impedir danos sobre o corpo gerador, o qual é um vidro plano, o inventor da presente invenção mediu diretamente a temperatura do vidro plano em si (interna) quando colocado no forno de têmpera horizontal. Os dados resultantes foram obtidos medindo a temperatura até que ela atingisse a temperatura de endurecimento de um núcleo de vidraça (cerca de 620°C). O forno de têmpera horizontal usado no experimento é um forno de radiação eletricamente aquecido. Para o aquecimento rápido, a temperatura de aquecimento estabelecida no forno de têmpera horizontal é de 7 050C no forno de têmpera horizontal contendo um tamanho de 2, Im por 4,5m e 6950C no forno de têmpera horizontal contendo um tamanho de l,8m por 2,4m.
De forma a medir diretamente a temperatura no vidro plano em si (interna) colocado no forno de têmpera horizontal, o inventor da presente invenção instalou uma 20 pluralidade de termômetros de infravermelho sem contato dentro do forno de aquecimento. A média dos valores de temperatura do vidro plano medidos por cada termômetro de infravermelho sem contato foi obtida e calculada como um valor resultante da temperatura. Um termômetro de infravermelho sem contato fabricado pela Raytek Corporation foi usado como o termômetro de infravermelho sem contato.
Em uma modalidade da presente invenção, é mais preferível que o termômetro de infravermelho sem contato seja instalado no forno de têmpera horizontal de modo que, quando a temperatura medida no vidro plano em si atingisse a temperatura de endurecimento do núcleo da vidraça, a parte de controle do forno de têmpera horizontal consideraria o "tempo para atingir a temperatura do ponto de pico de fusão" e o "tempo para manter a temperatura do ponto de pico de fusão" e, então, a operação do forno de têmpera horizontal seria cessada imediatamente. Nesse caso, qualquer técnico poderia tirar o vidro plano decorativo imediatamente do forno de aquecimento na temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino.
Contudo, na prática, o termômetro de infravermelho sem contato desenvolvido nesse ponto, que é um termômetro capaz de medir diretamente o vidro plano em si, não pode ser instalado no forno de têmpera horizontal durante um período 2 0 de tempo prolongado ou semi-permanentemente. O termômetro de infravermelho sem contato instalado no forno de têmpera horizontal funciona normalmente no início, mas, à medida que o tempo passa, o termômetro deteriora pelas altas temperaturas dentro do forno de têmpera horizontal e é logo quebrado.
Embora tal termômetro de infravermelho sem contato não possa ser instalado durante um tempo prolongado ou semipermanentemente, há tempo suficiente para realizar 5 experimentos enquanto o termômetro de infravermelho sem contato funciona normalmente. Portanto, se várias correlações forem examinadas à medida que a temperatura do vidro plano medida pelo termômetro de infravermelho sem contato atinge 620°C, a temperatura de endurecimento do 10 núcleo da vidraça pode ser continuamente medida indiretamente através das correlações examinadas aproximadamente da mesma maneira conforme medido pelo termômetro de infravermelho sem contato.
O inventor da presente invenção conduziu a medição 15 sobre uma temperatura do vidro plano dentro do forno de têmpera horizontal usando o termômetro de infravermelho sem contato até que a temperatura atingisse 620°C. As medições foram conduzidas sobre um vidro plano, vidro plano com gelo cristalino com chumbo aderido e vidro plano com gelo 20 cristalino sem chumbo aderido. Cada vidro plano foi classificado pela espessura do vidro plano e o tempo de aquecimento até que a temperatura inerente do vidro plano atingisse a temperatura de endurecimento.
O inventor da presente invenção esboçou as curvas de aquecimento mostradas nas figuras de 2 a 5 através de uma grande quantidade de experimentos realizados em um laboratório ou em um local de produção.
As figuras De 2 a 5 são curvas de aquecimento com 5 relação a vidros planos colocados em um forno de têmpera horizontal de acordo com as modalidades da presente invenção. 0 eixo lateral representa o tempo de aquecimento (em segundos) e o eixo longitudinal representa a temperatura (em 0C).
A figura 2 é uma curva de aquecimento com relação a
vidros planos tendo uma espessura de 3mm, 5mm e 8mm em um forno de radiação eletricamente aquecido.
A curva de aquecimento da figura 2, de acordo com a variação das temperaturas com relação a cada tempo de aquecimento, é mostrada na tabela 4 em anexo.
A figura 3 é uma curva de aquecimento com relação a vidros planos, os quais possuem uma espessura de 3mm, 5mm e 8mm, sobre os quais é aplicado gelo cristalino sem chumbo com um tamanho de partícula de 0,2 a l,0mm, em um forno de radiação eletricamente aquecido.
A curva de aquecimento da figura 3, de acordo com a variação das temperaturas com relação a cada tempo de aquecimento, é mostrada na tabela 5 em anexo.
A figura 4 é uma curva de aquecimento com relação a vidros planos, os quais possuem uma espessura de 3mm, 5mm e 8mm, sobre os quais é aplicado gelo cristalino com chumbo tendo um tamanho de partícula de 0,2 a l,0mm, em um forno de radiação eletricamente aquecido.
5 -A curva de aquecimento da figura 4, de acordo com a
variação das temperaturas com relação a cada tempo de aquecimento, é mostrada na tabela 6 em anexo.
A figura 5 revela curvas de aquecimento comparativas ilustrando as curvas de aquecimento das figuras de 2 a 4 10 juntas. Al, A2 e A3 são curvas de aquecimento sobre vidros planos de 3mm, 5mm e 8mm, respectivamente. Bi, B2 e B3 são curvas de aquecimento sobre vidros planos de 3mm, 5mm e 8mm, respectivamente, contendo gelo cristalino sem chumbo aderido aos mesmos. Cl, C2 e C3 são curvas de aquecimento 15 sobre vidros planos de 3mm, 5mm e 8mm, respectivamente, contendo gelo cristalino com chumbo aderido sobre os mesmos.
Conforme observado a partir das figuras 2 a 5 e tabelas 4 a 6 em anexo, o inventor da presente invenção 20 confirmou que o tempo de aquecimento para atingir a temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino quando a temperatura do vidro plano dentro do forno de têmpera horizontal atinge 6200C e o tempo de aquecimento do vidro plano sem o gelo cristalino tem uma proporção relativa.
Os vidros planos (BI, B2 e B3) aderidos com gelo cristalino sem chumbo obtiveram um tempo de aquecimento (por espessura) de cerca de 10 a 15% mais longo do que o 5 tempo de aquecimento (por espessura) dos vidros planos (Al, A2 e A3), conforme observado a partir das curvas de aquecimento comparativas na figura 5. Além disso, os vidros planos (Cl, C2 e C3) aderidos com gelo cristalino com chumbo obtiveram um tempo de aquecimento (por espessura) de 10 cerca de 0 a 10% mais longo do que o tempo de aquecimento (por espessura) dos vidros planos (Al, A2 e A3) , conforme também observado a partir da figura 5.
Já é previsto que mais energia térmica de tal extensão seja requerida para a fusão do gelo cristalino aderido à 15 superfície do vidro plano, se comparada com a energia térmica para aquecimento do vidro plano. Assim, há uma grande importância no fato das proporções relativas em relação ao vidro plano poderem ser precisamente conhecidas através de experimentos.
Além disso, a maior diferença entre o gelo cristalino
com chumbo e o gelo cristalino sem chumbo é que o gelo cristalino com chumbo inclui uma grande quantidade de um componente de chumbo (Pb) e um componente de cádmio (Cd) , diferente do gelo cristalino sem chumbo, conforme mencionado acima. Outra diferença é que o "tempo para atingir a temperatura do ponto de pico de fusão" em cura térmica é diferente.
0 inventor da presente invenção conduziu um experimento e, como resultado, descobriu que o tempo para atingir a temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino sem chumbo é mais curto do que o tempo para atingir a temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino com chumbo. No experimento, tendo a temperatura do gelo cristalino na temperatura do ponto de fusão estabelecida do gelo cristalino variando de 620 a 630°C, o tempo para atingir a temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino com chumbo quando o gelo cristalino sólido muda para o estado liquido foi medido como sendo cerca de 30 segundos. Por outro lado, o tempo para atingir a temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino sem chumbo foi medido como sendo de cerca de 15 segundos.
A informação sobre o tempo para atingir o ponto de pico de fusão do gelo cristalino sem chumbo e do gelo cristalino com chumbo é utilizada, de modo útil, na descoberta da temperatura do ponto de pico de fusão.
Enquanto isso, quando comparado o tempo de aquecimento medido entre o gelo cristalino sem chumbo e o gelo cristalino com chumbo, observou-se que o tempo de aquecimento para o gelo cristalino sem chumbo era, de preferência, cerca de 10 a 15% mais longo do que o tempo de aquecimento para o gelo cristalino com chumbo.
Através desse experimento, foi confirmado que o gelo 5 cristalino sem chumbo requeria um tempo de aquecimento cerca de 10 a 15% mais longo comparado com o gelo cristalino com chumbo. Ainda, o gelo cristalino sem chumbo requereu uma temperatura cerca de 2% maior em comparação com a do gelo cristalino com chumbo. Tal informação sobre o 10 tempo de aquecimento e controle de temperatura relativa é utilizada, de modo útil, para descobrir a temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino correspondente.
Além disso, a correlação entre a temperatura dentro do forno de aquecimento e o tamanho do forno de têmpera 15 horizontal, quando a temperatura do vidro plano em si está na faixa de 620 a 630°C após a inserção do vidro plano aderido com gelo cristalino no forno de têmpera horizontal, foi confirmada. Quando o forno de têmpera horizontal é um forno de radiação eletricamente aquecido, com uma área 20 ocupada (largura x comprimento) dentro do forno de aquecimento de 4 a IOm2, a temperatura dentro do forno de aquecimento é de 685 a 695°C. Quando o forno de têmpera horizontal é um forno de radiação eletricamente aquecido, com uma área ocupada (largura x comprimento) dentro do forno de aquecimento de 10 a 18m2, a temperatura dentro do forno de aquecimento é de 695 a 705°C. As alturas dentro dos fornos de aquecimento dos fornos de radiação eletricamente aquecidos são quase as mesmas, sem apresentar 5 dependência com o tipo de forno. A temperatura dentro do forno de aquecimento de 685 a 7 050C pode mudar um pouco ao aprimorar os desempenhos do forno de aquecimento ou dependendo da deterioração do forno de têmpera horizontal.
Em uma modalidade da presente invenção, a temperatura 10 de aquecimento dentro do forno de têmpera horizontal em aquecimento rápido para a fabricação de um vidro plano decorativo é ajustada de modo que a temperatura de aquecimento é de 685 a 695°C, no caso de um forno de radiação eletricamente aquecido com uma área ocupada 15 (largura x comprimento) dentro do forno de aquecimento de 4 a IOm2 e a temperatura de aquecimento é de 695 a 705°C, no caso de um forno de radiação eletricamente aquecido com uma área ocupada (largura x comprimento) dentro do forno de aquecimento de 10 a 18m2.
Quando um arrefecimento súbito é realizado após a
retirada do vidro plano fundido-aderido com gelo cristalino, na temperatura do ponto de pico de fusão, através de um aquecimento rápido e transferindo o vidro plano para um dispositivo de resfriamento do forno de têmpera horizontal, um estado de arrefecimento súbito ótimo é obtido controlando a pressão do ar de arrefecimento súbito e o tempo de arrefecimento súbito para cada espessura do vidro plano.
5 Quando o vidro plano tem uma espessura de 2mm, um
arrefecimento súbito é realizado reduzindo 45 a 55% (de preferência 50%) da pressão do ar de arrefecimento súbito e aumentando 15 a 25% (de preferência 20%) do tempo de arrefecimento súbito a partir das condições de resfriamento 10 estabelecidas em cada forno para resfriamento do vidro plano. A seguir, de acordo com as condições de resfriamento estabelecidas em cada forno, o resfriamento foi realizado para obter um vidro plano decorativo ótimo.
Quando os vidros planos tem uma espessura de 3mm e 15 3,2mm, um arrefecimento súbito é realizado reduzindo 35 a 45% (de preferência 40%) da pressão do ar de arrefecimento súbito e aumentando 30 a 40% (de preferência 35%) do tempo de arrefecimento súbito, a partir das condições de resfriamento estabelecidas em cada forno para endurecimento 20 do vidro plano, a fim de obter um vidro plano decorativo ótimo.
Quando os vidros planos tem uma espessura de 4mm e 5mm, um arrefecimento súbito é realizado reduzindo 25 a 35% (de preferência 30%) da pressão do ar de arrefecimento súbito e aumentando 15 a 25% (de preferência 20%) do tempo de arrefecimento súbito, a partir das condições de resfriamento estabelecidas em cada forno para endurecimento do vidro plano, a fim de obter um vidro plano decorativo 5 ótimo.
Quando os vidros planos tem uma espessura de 6mm, 8mm, IOmm e 12mm, um arrefecimento súbito é realizado com as mesmas condições de resfriamento (isto é, pressão do ar de arrefecimento súbito, tempo de arrefecimento súbito, tempo 10 de resfriamento, etc.) estabelecidas em cada forno para endurecimento do vidro plano a fim de obter um vidro plano decorativo ótimo.
As mesmas condições de resfriamento para o vidro plano são aplicadas às condições de resfriamento para o vidro 15 plano quando o vidro plano tem uma espessura de 6mm ou mais. Assim, o inventor da presente invenção descobriu que, quando a espessura do vidro plano é espessa o suficiente para ignorar uma espessura de cerca de 0,7 a 0,9mm do gelo cristalino fundido-aderido formado sobre o corpo do vidro 20 plano, as mesmas condições de endurecimento do corpo do vidro plano podem ser usadas no método de resfriamento do vidro plano decorativo.
Conforme mencionado nos experimentos acima, na fabricação do vidro plano decorativo através de aquecimento rápido e arrefecimento súbito usando o forno de têmpera horizontal, após a adesão do gelo cristalino sobre a superfície do vidro plano, primeiramente, o gelo cristalino seguinte, de acordo com uma modalidade da presente 5 invenção, foi preparado. Isto é, o gelo cristalino foi preparado regulando os componentes constituintes do cristal, de modo que a temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino é formada dentro da faixa estabelecida (620 a 630°C) da temperatura do ponto de fusão do gelo 10 cristalino definida como a temperatura 10°C acima da temperatura de endurecimento do núcleo da vidraça de 620°C.
O gelo cristalino preparado a partir da presente invenção foi aderido sobre a superfície do vidro plano e, então, rapidamente aquecido com uma temperatura de 15 aquecimento de 685 a 705°C dentro do forno de têmpera horizontal, correspondendo à temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino na faixa de 620 a 630°C no forno de têmpera horizontal. 0 aquecimento rápido é realizado controlando o tempo de aquecimento usando um primeiro fator 20 de controle, o qual é prontamente ajustado com relação ao tempo de aquecimento para a temperatura de endurecimento de um vidro plano.
0 primeiro fator de controle determina um tempo de aquecimento, de modo que o tempo de aquecimento é 0 a 15% mais longo do que o tempo de aquecimento da temperatura de endurecimento do vidro plano. Quando o gelo cristalino é gelo cristalino sem chumbo, o tempo de aquecimento é determinado como sendo 10 a 15% mais longo do que o tempo 5 de aquecimento da temperatura de endurecimento do vidro plano. Quando o gelo cristalino é gelo cristalino com chumbo, o tempo de aquecimento é determinado como sendo 0 a 10% mais longo do que o tempo de aquecimento da temperatura de endurecimento do vidro plano.
Após o aquecimento rápido, o vidro plano com gelo
cristalino fundido-aderido sofre arrefecimento súbito controlando as condições de resfriamento usando um segundo fator de controle, o qual é prontamente ajustado com relação às condições de resfriamento para endurecimento de 15 um vidro plano, desse modo, fabricando um vidro plano decorativo. O segundo fator de controle determina as condições de resfriamento controlando a pressão do ar de arrefecimento súbito e o tempo de arrefecimento súbito, dependendo da espessura do vidro plano.
O primeiro fator de controle para aquecimento rápido,
o segundo fator de controle para arrefecimento súbito e os outros fatores de controle mencionados acima são remetidos a uma parte de controle e aplicados. Assim, um técnico pode retirar rapidamente o vidro plano com gelo cristalino fundido-aderido ao forno de aquecimento na temperatura do ponto de pico de fusão do gelo cristalino sem depender grandemente de sua experiência. Ainda, o vidro plano com gelo cristalino fundido-aderido inserido no dispositivo de 5 resfriamento pode ser submetido a arrefecimento súbito em um estado ótimo na fabricação de vidro plano decorativo.
0 inventor da presente invenção refletiu sobre os resultados do experimento e aplicou os mesmos a um processo de produção real como um exemplo. Como um resultado, o inventor da presente invenção obteve um vidro plano decorativo muito bom.
Modo para a Invenção
- Exemplo de Preparo 1:
Gelo cristalino sem chumbo (tamanho médio de partícula 15 de 0,2 a l,0mm), o qual é fundido na temperatura de ponto de fusão na faixa de 620 a 630°C, isto é, com a temperatura dentro do forno de aquecimento de 685 a 710°C, foi usado. Um agente adesivo bem conhecido foi aplicado sobre um vidro plano, o qual possui uma espessura de cerca de 2mm, para 20 expressar um desenho e o gelo cristalino foi pulverizado sobre o mesmo. Então, o vidro plano foi colocado em um forno de secagem para secar o agente adesivo completamente.
A seguir, o vidro plano foi inserido em um forno de radiação eletricamente aquecido, o qual possui um tamanho de 2,Im x 4,5m, e curado termicamente em uma temperatura de aquecimento de 705°C dentro do forno de têmpera horizontal durante cerca de 80 a 90 segundos. Então, o vidro plano curado foi rapidamente transferido para um dispositivo de 5 resfriamento do forno de têmpera horizontal onde o vidro plano sofreu arrefecimento súbito com ar frio com uma pressão de ar de cerca de 18.000 a 22.000 Pq durante cerca de 30 segundos. Então, um resfriamento foi realizado durante cerca de 50 a 60 segundos. Aqui, a unidade de 10 pressão "Pq" é uma medida de gás padrão, a qual é um valor (%) de 98 Pa convertido por 0,1%.
No experimento de preparo acima, o gelo cristalino fundido-aderido ao vidro plano alcançou a temperatura do ponto de pico de fusão e o corpo do vidro plano teve sua resistência aumentada.
- Exemplo de Preparo 2:
Gelo cristalino sem chumbo (tamanho médio de partícula de 0,2 a l,0mm), o qual é fundido na temperatura do ponto de fusão na faixa de 620 a 630°C, isto é, com a temperatura 20 dentro do forno de aquecimento de 685 a 710°C, foi usado. Um agente adesivo bem conhecido foi aplicado sobre um vidro, o qual possui uma espessura de cerca de 3 mm, para expressar um desenho e o gelo cristalino foi pulverizado sobre o mesmo. A seguir, o vidro plano foi inserido em um forno de radiação eletricamente aquecido, o qual possui um tamanho de 2, Im x 4,5m e curado termicamente em uma temperatura de aquecimento de 700°C dentro do forno de têmpera horizontal 5 durante cerca de 140 segundos. Então, o vidro plano curado foi rapidamente transferido para um dispositivo de resfriamento do forno de têmpera horizontal onde o vidro plano sofreu arrefecimento súbito através de um método de sopro de ar usando ar frio com uma pressão de ar de cerca 10 de 10.000 a 15.000 Pq durante cerca de 40 segundos. Então, um resfriamento foi realizado durante cerca de 80 a 100 segundos.
No experimento de preparo acima, o gelo cristalino fundido-aderido ao vidro plano tinha a temperatura do ponto de pico de fusão e o corpo do vidro plano teve sua resistência aumentada. Contudo, o corpo do vidro plano não se tornou um vidro seguramente endurecido.
- Exemplo de Preparo 3:
Gelo cristalino sem chumbo (tamanho médio de partícula 20 de 0,2 a l,0mm), o qual é fundido na temperatura do ponto de fusão na faixa de 620 a 630°C, isto é, com a temperatura dentro do forno de aquecimento de 685 a 710°C, foi usado. Sobre um vidro plano tendo uma espessura de cerca de 4 mm, um agente adesivo bem conhecido foi aplicado sobre um vidro plano, o qual possui uma espessura de cerca de 4mm, para expressar um desenho e o gelo cristalino foi pulverizado sobre o mesmo.
A seguir, o vidro plano foi inserido em um forno de radiação eletricamente aquecido, o qual possui um tamanho de 2, Im x 4,5m e curado termicamente em uma temperatura de aquecimento de 700°C dentro do forno de têmpera horizontal durante cerca de 180 segundos. Então, o vidro plano curado foi rapidamente transferido para um dispositivo de resfriamento do forno de têmpera horizontal onde o vidro plano sofreu arrefecimento súbito através de um método de sopro de ar usando ar frio com uma pressão do ar de cerca de 4000 a 4600 Pq durante cerca de 50 segundos. Então, um resfriamento foi realizado durante cerca de 100 a 120 segundos.
No experimento de preparo acima, o gelo cristalino fundido-aderido ao vidro plano alcançou a temperatura do ponto de pico de fusão e o corpo do vidro plano teve sua resistência aumentada. Além disso, quando a pressão do ar 20 de arrefecimento súbito é elevada para cerca de 6000 a 6500 Pq no processo acima, o corpo do vidro plano se tornou um vidro seguramente endurecido.
- Exemplo de Preparo 4:
Gelo cristalino sem chumbo (tamanho médio de partícula de 0,2 a IfOitim), o qual é fundido na temperatura do ponto de fusão na faixa de 620 a 630°C, isto é, com a temperatura dentro do forno de aquecimento de 685 a 710°C, foi usado. Sobre um vidro plano contendo uma espessura de cerca de 5 5mm, um agente adesivo bem conhecido foi aplicado sobre um vidro plano, o qual possui uma espessura de cerca de 5mm, para expressar um desenho e o gelo cristalino foi pulverizado sobre o mesmo.
A seguir, o vidro plano foi inserido em um forno de radiação eletricamente aquecido, o qual possui um tamanho de 2, Im x 4,5m e curado termicamente em uma temperatura de aquecimento de 700°C dentro do forno de têmpera horizontal durante cerca de 225 segundos. Então, o vidro plano curado foi rapidamente transferido para um dispositivo de resfriamento do forno de têmpera horizontal onde o vidro plano sofreu arrefecimento súbito através de um método de sopro de ar usando ar frio com uma pressão de ar de cerca de 2300 a 2500 Pq durante cerca de 80 a 90 segundos. Então, um resfriamento foi realizado durante cerca de 100 a 120 segundos.
No experimento de preparo acima, o gelo cristalino fundido-aderido ao vidro plano alcançou a temperatura de ponto de pico de fusão e o corpo do vidro plano se tornou um vidro seguramente endurecido. - Exemplo de Preparo 5:
Gelo cristalino sem chumbo (tamanho médio de particula de 0,2 a l,0mm), o qual é fundido na temperatura do ponto de fusão na faixa de 620 a 630°C, isto é, com a temperatura 5 dentro do forno de aquecimento de 685 a 710°C, foi usado. Um agente adesivo bem conhecido foi aplicado sobre um vidro plano, o qual possui uma espessura de cerca de 6mm, para expressar um desenho e o gelo cristalino foi pulverizado sobre o mesmo.
A seguir, o vidro plano foi inserido em um forno de
radiação eletricamente aquecido, o qual possui um tamanho de l,8m x 2,4m e curado termicamente em uma temperatura de aquecimento de 695°C dentro do forno de têmpera horizontal durante cerca de 270 segundos. Então, o vidro plano curado 15 foi rapidamente transferido para um dispositivo de resfriamento do forno de têmpera horizontal onde o vidro plano sofreu arrefecimento súbito através de um método de sopro de ar usando ar frio com uma pressão de ar de cerca de 1200 a 1500 Pq durante cerca de 120 segundos. Então, um 20 resfriamento foi realizado durante cerca de 130 a 150 segundos.
No experimento de preparo acima, o gelo cristalino fundido-aderido ao vidro plano alcançou a temperatura do ponto de pico de fusão e a resistência do corpo do vidro plano se tornou praticamente a mesma de um vidro seguramente endurecido.
- Exemplos de Preparo 6 a 8:
Um agente adesivo bem conhecido foi aplicado sobre 5 vidros planos, os quais possuem uma espessura de cerca de 8mm, IOmm e 12mm para expressar um desenho e gelo cristalino sem chumbo, o qual é fundido na temperatura do ponto de fusão na faixa de 620 a 630°C, isto é, com a temperatura dentro do forno de aquecimento de 685 a 710°C, 10 foi pulverizado sobre os mesmos. O gelo cristalino sem chumbo (tamanho médio de partícula de 0,2 a l,0mm), o qual é fundido na temperatura do ponto de fusão na faixa de 620 a 630 °C, isto é, com a temperatura dentro do forno de aquecimento de 685 a 710°C, foi usado.
A seguir, os vidros planos foram inseridos em um forno
de radiação eletricamente aquecido, o qual possui um tamanho de l,8m x 2,4m e os vidros planos de 8mm e IOmm foram curados termicamente em uma temperatura de aquecimento de 6900C e o vidro plano de 12mm foi curado 20 termicamente em uma temperatura de aquecimento de 685°C dentro do forno de têmpera horizontal durante cerca de 360, 450 e 540 segundos, respectivamente. Então, os vidros planos curados foram rapidamente transferidos para um dispositivo de resfriamento do forno de têmpera horizontal, onde os vidros planos foram resfriados nas mesmas condições de temperatura para endurecimento do vidro plano.
No experimento de preparo acima, o gelo cristalino fundido-aderido aos vidros planos alcançou a temperatura do 5 ponto de pico de fusão e o corpo dos vidros planos se tornou um vidro seguramente endurecido.
Na presente invenção, um forno de radiação eletricamente aquecido foi principalmente utilizado na descrição dos exemplos. Contudo, um forno de convecção 10 aquecido a gás ou um forno de aquecimento-convecção forçada também pode ser utilizado, desde que o fluxo de ar que circula dentro do forno seja impedido.
Embora as modalidades preferidas da presente invenção tenham sido divulgadas para fins ilustrativos, aqueles 15 habilitados na técnica apreciarão que várias modificações, adições e substituições são possiveis, sem se desviar do escopo e espírito da invenção, conforme revelado nas reivindicações em anexo.
Aplicabilidade Industrial A presente invenção pode ser aplicada à fabricação de
um vidro plano decorativo. Tabela I Componente Composição (% em mol) Na2O 10 a 20% ZnO 10 a 30% B2O3 20 a 40% SiO2 10 a 20% TiO2 0 a 5% ZrO2 0 a 5% Al2O3 0 a 5% K2O 3 a 10% Mg 5 a 10% CaCO3 3 a 10% Nd 0 a 5% F 0 a 5% Tabela 2 Componente Composição (% em mol) Na2O 10 a 20% ZnO 0 a 10% B2O3 20 a 40% SiO2 10 a 30% CaO 5 a 10% Al2O3 0 a 5% BaO 3 a 10% SrO 0 a 5% Li2CO3 0 a 5% Fe2O 0 a 3% ZrO2 0 a 3% Tabela 3 Componente Composição (% em mol) Na2O 10 a 20% ZnO 5 a 15% B2O3 20 a 40% SiO2 10 a 30% CaO 3 a 10% Al2O3 0 a 3% BaO 0 a 5% Li2CO3 0 a 3% SrO 0 a 5% Tabela 4 Tempo/ 30 60 90 120 150 180 200 240 300 320 Espessura seg seg seg seg seg seg seg seg seg seg 3mm 330 0C 4 60 °C 560 0C 620 0C 5mm 225 0C 360 0C 445 0C 510 0C 560 °C 620 0C 8mm 2 60 0C 420 0C 515 0C 580 0C 620 °C Tabela 5
Tempo/ 30 60 90 120 140 150 180 200 225 240 300 360 Espessura seg seg seg seg seg seg seg seg seg seg seg seg 3mm 320 0C 440 0C 540 0C 595 0C 620 0C 5mm 215°C 340 0C 420 0C 485°C 535°C 595°C 620 0C 8mm 250 0C 385 0C 480 0C 560 °C 595°C 620 0C Tabela 6 Tempo/ 30 60 90 120 140 150 180 200 225 240 300 360 Espessura seg seg seg seg seg seg seg seg seg seg seg seg 3mm 320 0C 440°C 540 °C 595 0C 620 °C 5mm 215 0C 340°C 420 0C 485 0C 535 0C 595 0C 620 0C 8mm 250 0C 385 0C 480°C 560 0C 595 0C 620 0C
Claims (22)
1. Método para fabricação de um vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal caracterizado pelo fato de compreender a fixação do gelo cristalino sobre uma superfície de um vidro plano e a sujeição do vidro plano a um tratamento de aquecimento rápido e têmpera usando um forno de têmpera horizontal, o dito método ainda compreendendo: o fornecimento de gelo cristalino cujos componentes constituintes são regulados de modo que uma temperatura de ponto de fusão do gelo cristalino é formada dentro da faixa estabelecida da temperatura de ponto de fusão do gelo cristalino definida como uma temperatura de endurecimento de um núcleo de vidraça IO0C acima; - a fixação do gelo cristalino sobre uma superfície do vidro plano e o aquecimento rápido do vidro plano em uma temperatura de aquecimento dentro do forno de têmpera horizontal que corresponde à faixa estabelecida de temperatura de ponto de fusão do gelo cristalino no forno de têmpera horizontal, em que o aquecimento rápido é realizado controlando o tempo de aquecimento usando um primeiro fator de controle, o qual prolonga o tempo de aquecimento em relação a um tempo de aquecimento para a temperatura de endurecimento de um vidro flotado; e - o resfriamento rápido do vidro plano com gelo cristalino fundido aderido através do controle das condições de resfriamento usando um segundo fator de controle o qual reduz a pressão do ar de têmpera e prolonga o tempo de têmpera para o vidro plano com espessura de 2 a 6 mm e possui a mesma condição de pressão do ar de têmpera e o tempo de têmpera para o vidro plano com espessura de 6 mm ou mais, correspondendo às condições de resfriamento para endurecimento do vidro flotado após o aquecimento rápido.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gelo cristalino possui uma temperatura do ponto de fusão estabelecida em uma faixa de 620 a 630°C.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a faixa de temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino estabelecida corresponde a uma temperatura de 685 a 710°C, a qual é a temperatura dentro de um forno de aquecimento de um forno de radiação eletricamente aquecido.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro fator de controle determina um tempo de aquecimento tal que o tempo de aquecimento é 0 a 15% mais longo do que o tempo de aquecimento da temperatura de endurecimento do vidro flotado.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro fator de controle determina um tempo de aquecimento tal que, quando o gelo cristalino é gelo cristalino sem chumbo, o tempo de aquecimento é determinado como sendo 10 a 15% mais longo do que o tempo de aquecimento da temperatura de endurecimento do vidro flotado e, quando o gelo cristalino é gelo cristalino com chumbo, o tempo de aquecimento é determinado como sendo 0 a10% mais longo do que o tempo de aquecimento da temperatura de endurecimento do vidro flotado.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a temperatura de aquecimento dentro do forno de têmpera horizontal é de 685 a 710°C.
7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro fator de controle é obtido através de experimentos instalando um termômetro que mede a temperatura do vidro plano em si dentro do forno de aquecimento do forno de têmpera horizontal.
8. Método para fabricação de um vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal caracterizado pelo fato de compreender a fixação do gelo cristalino sobre uma superfície de um vidro plano e a sujeição do vidro plano a um tratamento de aquecimento rápido e têmpera usando um forno de têmpera horizontal, o dito método ainda compreendendo: o fornecimento de gelo cristalino cujos componentes constituintes são regulados de modo que a temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino é formada dentro da faixa estabelecida da temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino definida como uma temperatura de endurecimento de um núcleo de vidraça IO0C acima; - a fixação do gelo cristalino sobre uma superfície do vidro plano e aquecimento rápido do vidro plano em uma temperatura de aquecimento, dentro do forno de têmpera horizontal, que corresponde à faixa de temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino estabelecida no forno de têmpera horizontal, em que o aquecimento rápido é realizado através do controle do tempo de aquecimento usando uma temperatura a qual é medida através de um termômetro capaz de medir diretamente a temperatura do vidro plano em si que será colocado no forno de têmpera horizontal; e - o resfriamento rápido do vidro plano com gelo cristalino fundido aderido através do controle das condições de resfriamento para reduzir a pressão do ar de têmpera e prolongar o tempo de têmpera para o vidro plano com uma espessura de 2 a 6 mm e usando a mesma condição de pressão do ar de têmpera e tempo de têmpera para o vidro plano com espessura de 6 mm ou mais, correspondendo às condições de resfriamento para endurecimento do vidro flotado após o aquecimento rápido.
9. Método para fabricação de um vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal caracterizado pelo fato de compreender a fixação de gelo cristalino sobre a superfície de um vidro plano e a sujeição do vidro plano a um tratamento de aquecimento rápido e têmpera usando um forno de têmpera horizontal, o dito método ainda compreendendo: - o fornecimento de gelo cristalino sem chumbo cujos componentes constituintes são regulados de modo que a temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino sem chumbo é formada dentro da faixa da temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino sem chumbo estabelecida, definida como uma temperatura de endurecimento de um núcleo de vidraça 10°C acima; a fixação do gelo cristalino sem chumbo sobre uma superfície do vidro plano e aquecimento rápido do vidro plano em uma temperatura de aquecimento dentro do forno de têmpera horizontal que corresponde à faixa de temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino sem chumbo estabelecida no forno de têmpera horizontal, em que o aquecimento rápido é realizado através do controle do tempo de aquecimento, de modo que o tempo de aquecimento é 10 a .15% mais longo do que um tempo de aquecimento para a temperatura de endurecimento de um vidro flotado; e - o resfriamento rápido do vidro plano com gelo cristalino sem chumbo fundido aderido através do controle das condições de resfriamento usando um fator de controle o qual reduz a pressão do ar de têmpera e aumenta o tempo de têmpera para o vidro plano com uma espessura de 2 a 6 mm e é a mesma condição de pressão do ar de têmpera e tempo de têmpera para o vidro plano com espessura de 6 mm ou mais, correspondendo às condições de resfriamento para endurecimento do vidro flotado após o aquecimento rápido.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o gelo cristalino sem chumbo possui uma temperatura de ponto de fusão estabelecida em uma faixa de 620 a 6300C.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a faixa de temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino sem chumbo estabelecida corresponde a uma temperatura de 685 a 710 °C, a qual é a temperatura dentro de um forno de aquecimento de um forno de radiação eletricamente aquecido.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o gelo cristalino sem chumbo possui componentes constituintes consistindo de Na2O, ZnO, B2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, Al2O3, K2O, Mg, CsCo3, Nd θ F.
13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o gelo cristalino sem chumbo possui componentes constituintes consistindo de Na2O, ZnO, B2O3, SiO2, CaO, Al2O3, BaO, SrO, Li2O3, Fe2O e ZrO2.
14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o gelo cristalino sem chumbo possui componentes constituintes consistindo de Na2O, ZnO, B2O3, SiO2, CaO, Al2O3, BaO, Li2O3 e SrO.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 14, caracterizado pelo fato de que, dentre os componentes constituintes do gelo cristalino sem chumbo, a proporção de composição dos componentes Na2O e B2O3 é regulada para formar uma temperatura de ponto de fusão do gelo cristalino sem chumbo em uma faixa estabelecida de 620 a 6300C.
16. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a temperatura de aquecimento dentro do forno de têmpera horizontal é de 685 a 710°C.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a temperatura de aquecimento dentro do forno de têmpera horizontal é de 685 a 695°C quando uma área ocupada (largura x comprimento) dentro do forno de aquecimento do forno de radiação eletricamente aquecido é de 4 a 10 m2, e de 695 a 705°C quando uma área ocupada (largura x comprimento) dentro do forno de aquecimento do forno de radiação eletricamente aquecido e de 10 a 18 m .
18. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o fator de controle, quando a espessura do vidro plano é de 2 mm, realiza têmpera reduzindo em 45 a 55% a pressão do ar de têmpera e aumentando em 15 a 25% o tempo de têmpera a partir das condições de resfriamento estabelecidas em cada forno para resfriamento de um vidro flotado e então realiza um resfriamento geral nas condições de resfriamento estabelecidas em cada forno.
19. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o fator de controle, quando a espessura do vidro plano é de 3 mm e 3,2 mm, realiza têmpera reduzindo em 35 a 45% e 30 a 40%, respectivamente, a pressão do ar de têmpera e aumentando em 15 a 25%, respectivamente, o tempo de têmpera a partir das condições de resfriamento estabelecidas em cada forno para endurecimento de um vidro flotado.
20. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o fator de controle, quando a espessura do vidro plano é de 4mm e 5mm, realiza têmpera reduzindo em 25 a 35% e 15 a 25%, respectivamente, a pressão do ar de têmpera e aumentando em 15 a 25%, respectivamente, o tempo de têmpera a partir das condições de resfriamento estabelecidas em cada forno para endurecimento de um vidro flotado.
21. Método para fabricação de um vidro plano decorativo usando um forno de têmpera horizontal caracterizado pelo fato de compreender a fixação de gelo cristalino sobre a superfície de um vidro plano e a sujeição do vidro plano a um tratamento de aquecimento rápido e têmpera usando um forno de têmpera horizontal, o método ainda compreendendo: o fornecimento de gelo cristalino com chumbo cujos componentes constituintes são regulados de modo que a temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino com chumbo é formada dentro da faixa estabelecida da temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino com chumbo definida como uma temperatura de endurecimento de um núcleo de vidraça 10°C acima; a fixação do gelo cristalino com chumbo sobre uma superfície do vidro plano e aquecimento rápido do vidro plano em uma temperatura de aquecimento dentro do forno de têmpera horizontal que corresponde à faixa de temperatura do ponto de fusão do gelo cristalino com chumbo estabelecida no forno de têmpera horizontal, em que o aquecimento rápido é realizado através do controle do tempo de aquecimento, de modo que o tempo de aquecimento é 0 a 10% mais longo do que o tempo de aquecimento para a temperatura de endurecimento de um vidro flotado; e - o resfriamento rápido do vidro plano com gelo cristalino com chumbo fundido aderido através do controle das condições de resfriamento usando um fator de controle o qual reduz a pressão do ar de têmpera e prolonga o tempo de têmpera para o vidro plano com uma espessura de 2 a 6 mm e é a mesma condição de pressão do ar de têmpera e tempo de têmpera para o vidro plano com espessura de 6 mm ou mais, correspondendo às condições de resfriamento para endurecimento do vidro flotado após o aquecimento rápido.
22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o gelo cristalino com chumbo possui componentes constituintes consistindo de SiO2, B2O3, Na2O, ZnO, PbO, Cd, K2O, Fe2O3, CaO e Al2O3 e, dentre os componentes constituintes, a proporção de composição de PbO é controlada de modo que o gelo cristalino com chumbo possua uma temperatura de ponto de fusão estabelecida em uma faixa de 620 a 630°C.
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