El vidrio es uno de los productos naturales más utilizados en el mundo debido a su resistencia y calidad de transparencia, lo que lo hace único entre los materiales arquitectónicos y de embalaje. El vidrio es también uno de los productos más ecológicos de todos los productos fabricados en masa, ya que es 100% reciclable y recargable. El vidrio es uno de los productos más seguros para almacenar productos consumibles, ya que no contiene alteradores hormonales ni carcinógenos.
En cuanto a saneamiento y vida útil, el vidrio también tiene el poder de proteger un producto de la luz. Para todo, desde champán hasta refrescos, el vidrio es una forma perfecta de comercializar productos, ya que dentro de una botella de vidrio transparente se pueden mantener altos niveles de carbonatación durante largos periodos. Sin embargo, la producción moderna de vidrio sería difícilmente posible sin la maquinaria accionada por aire comprimido utilizada en las principales plantas de fabricación de vidrio del mundo.
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Aire comprimido en la producción de botellas
Para el consumidor medio, la disponibilidad de botellas de cristal suele darse por sentada. Ya sea un refresco embotellado o un buen vino, la botella simplemente se usa y se desecha sin pensar en la serie de procesos que forman el vidrio a partir de un conjunto inicial de materias primas. Lo que sorprende a mucha gente es que el material sólido y transparente conocido como vidrio está hecho en gran parte de arena.
La producción de botellas se puede dividirse básicamente en los siguientes ocho pasos, que pueden llevar varios días completarse mientras el vidrio se transforma de polvos crudos en líquido fundido y finalmente en los envases transparentes y endurecidos que los consumidores reconocen en sus estanterías.
- La colección de materias primas
La producción de vidrio comienza con diversas materias primas, principalmente arena, piedra caliza y sosa. El primero de estos materiales aporta al vidrio su resistencia y firmeza, mientras que los dos últimos funcionan como suavizantes que facilitan el moldeo del vidrio. Estos materiales se trasladan de los silos a los hornos mediante maquinaria accionada por aire.
Otro ingrediente utilizado en la producción de vidrio es el cullet, término industrial para el vidrio reciclado listo para hornos. El uso de cullet permite a los fabricantes reducir el volumen de materias primas que de otro modo serían necesarias para la producción en masa de botellas, tarros y otros recipientes. Esto, a su vez, ayuda a reducir la cantidad de gases de efecto invernadero que una fábrica de producción de vidrio podría emitir en un año determinado.
- Agrupación y transferencia
Las materias primas utilizadas para fabricar vidrio se entregan primero a una casa de lotes, donde se inspeccionan para comprobar su calidad. Los materiales que pasan se almacenan en silos, que son básicamente altas torres industriales que almacenan muchas toneladas de arena y piedra caliza a granel.
Los silos sirven como lugar de almacenamiento para la materia prima hasta que la producción comienza oficialmente con la fase caliente de producción de vidrio. Con el uso de maquinaria neumática, se entregan a un horno cantidades pesadas de arena, piedra caliza, sosa y escotas para fundirse y mezclarse en vidrio fundido.
- Fusión y mezcla
Con un cargador accionado por aire, la materia prima se alimenta desde un silo hacia un horno, donde los ingredientes de vidrio se calientan y remueven con una mezcla combustible de gas intensamente caliente y aire comprimido. Dependiendo de la calidad, estilo o color deseado del vidrio que se produzca, el equilibrio de ingredientes variará ligeramente.
El proceso de fusión de un lote de vidrio fundido puede durar casi todo un día, durante el cual la mezcla se trata a temperaturas superiores a las de un volcán activo. Una vez que la mezcla está lista para salir del horno, se alimenta mediante transportadores neumáticos hacia máquinas de formación accionadas neumáticamente.
- Alimentación y corte
Con el vidrio ahora completamente mezclado en la composición química adecuada para lo que finalmente será el producto final, el vidrio se fuerza con alta presión de aire a través de anillos de orificio, a través de los cuales el vidrio adquiere forma cilíndrica.
A continuación, el vidrio se corta con tijeras en piezas más pequeñas conocidas como gobs, que se miden por peso y se cortan adecuadamente. Cada goma contiene la cantidad exacta de masa para un solo recipiente de vidrio. Desde aquí, los gombos se envían a una máquina de conformado, donde finalmente adoptan la forma del recipiente final.
- Formación en forma
El aire comprimido convierte los grumos en la forma de botellas dentro de las máquinas de conformado, donde se forman todas las partes que componen la botella — el borde, el cuello, el cuello, el tallo, el hombro, el cuerpo, el talón en barrido, la cavidad y el relieve elevado —. Es en esta etapa cuando el cristal empieza a parecerse a los contenedores que pronto se enviarán a tiendas de todas partes.
La etapa de conformado consta de varios pasos, con una serie de herramientas neumáticas que trabajan sobre la forma exterior de la botella y otra herramienta que se utiliza para formar la cavidad interior, en la que finalmente se sella una bebida para su consumo.
- Recocido de la superficie
Cuando se forma un nuevo recipiente de vidrio, se seca por fuera antes que dentro de la cavidad. En consecuencia, las tensiones a lo largo del vidrio pueden deberse al secado natural. Mediante un proceso conocido como recocido, las botellas se recalientan durante al menos una hora y se secan por dentro y por fuera con aire comprimido. Esto crea uniformidad en las superficies y ayuda a asegurar que cada botella tenga la forma deseada para el mercado.
- Recubriendo la superficie
Una vez que una botella, tarro u otro tipo de recipiente ha tomado forma, se envía por una cinta transportadora y se recubre con una fina capa de estaño. El propósito de la lata aquí es hacer la botella más dura y brillante a lo largo de la superficie. El vidrio también se trata con una fina capa de polímero, lo que proporciona a cada botella una superficie resistente a los arañazos.
A lo largo de estos procesos, equipos neumáticos accionan las cintas transportadoras, donde las botellas se mueven en fila india con rapidez y eficiencia a medida que se aplican los recubrimientos.
- Embalaje de las botellas
Una vez finalizado el proceso de fabricación del vidrio, todas las botellas se inspeccionan para comprobar su calidad y conformidad con la forma. Las botellas que no cumplen estas especificaciones son rechazadas y recicladas. Después, las botellas preparadas se envasan y se envían a plantas de envasado de alimentos y bebidas, donde se embotellan productos como refrescos de marca, cervezas y vinos.
Por supuesto, una vez que las botellas llegan a las cintas transportadoras de las plantas de envasado, se utiliza un conjunto diferente de compresores de aire y herramientas neumáticas para impulsar el proceso. El aire comprimido se utiliza para alimentar las máquinas que también llenan las botellas, ponen los tapones y ponen las etiquetas de los productos.
Aire comprimido en la fabricación de láminas de vidrio
La producción de vidrio en lámina es un proceso más sencillo que la fabricación de recipientes de vidrio. Los procesos durante las etapas calientes son muy similares, pero el producto enfriado simplemente debe secarse plano y cortarse a las dimensiones especificadas, para luego enviarse a fábricas de ventanas. Básicamente, el proceso de fabricación de vidrio en lámina puede desglosarse en los siguientes cinco pasos.
- Los ingredientes principales
El proceso de producción de vidrio en lámina comienza en lo alto, dentro de grandes silos donde se almacena arena en grandes cantidades. A diario, una cantidad selecta de arena se traslada mediante maquinaria accionada por aire desde los silos hasta una fábrica de vidrio adyacente, donde la arena se mezcla con piedra caliza y sosa, lo que ablanda el vidrio y facilita su fundición.
Las materias primas mezcladas se canalizan a través de una serie de cámaras tanque que se funden a temperaturas más altas que la lava. En las fábricas modernas, los compresores rotativos se utilizan para crear aire comprimido que impulsa las cintas transportadoras que llevan la mezcla de una cámara a otra. A partir de aquí, se tarda unos tres días en transformar este material fundido en vidrio.
- La etapa de fusión
Dentro de las cámaras de fundición, la mezcla de vidrio se sobrecalienta durante más de diez horas. Durante este tiempo, el vidrio solo puede verse a distancia a través de máscaras metálicas. Durante todo el tiempo que el vidrio se calienta se utiliza gas para expulsar las burbujas de la mezcla. Sin este paso, las burbujas permanentes podrían formarse dentro de las láminas de vidrio terminadas, lo que las dejaría inútiles.
- Aplanado con estaño líquido
Probablemente, la etapa más notable en la producción de vidrio en lámina consiste en la transformación de la mezcla fundida en el producto transparente y perfectamente aplanado que finalmente se utiliza en forma de cristales para ventanas. Este proceso se realiza con la ayuda de bloques de estaño, que se funden hasta formar líquido y sirven como un río en el que el vidrio recién formado puede secarse y endurecerse al salir de la última cámara de fusión.
El secreto aquí es que el estaño y el vidrio no se mezclan, lo que convierte el estaño licuado en una sustancia perfecta sobre la que el vidrio puede endurecerse correctamente en láminas largas y planas. Durante todo este proceso, se utilizan sistemas de transportes accionados por aire para mover el vidrio.
- El Enfriamiento
Cuando el vidrio en lámina sale por primera vez de la máquina en su estado claro, plano y endurecido, su alta temperatura le da una flexibilidad que facilita su balanceo manual. Por lo tanto, el vidrio debe bajarse otros cien grados para prepararse para la etapa de corte.
Durante el proceso de enfriamiento, se utiliza aire comprimido para reducir la temperatura a un nivel que haga que las láminas de vidrio sean firmes y rectas. Con compresores rotativos de aire, una planta de producción de vidrio puede alimentar sopladores neumáticos para lograr la máxima velocidad y eficiencia.
- Corte en losas
El vidrio se corta entonces en losas, que se levantan de la cinta transportadora mediante brazos de succión neumáticos. El vidrio cortado se envía luego a fábricas de ventanas para su posterior modificación y distribución en forma de cristales de diseño variable.
Compresores de aire para la fabricación de vidrio
En las plantas de fabricación de botellas y en las fábricas de vidrio en lámina, los compresores de aire son un componente vital del sistema que mueve todo, desde los silos hasta las etapas de acabado. Los compresores de aire impulsan la maquinaria que mueve toneladas y toneladas de materias primas hacia las cámaras de mezcla y, desde allí, a las etapas de conformado que producen botellas y placas de vidrio únicas.
A lo largo del proceso, se utilizan herramientas neumáticas para enfriar el vidrio a temperaturas ideales y realizar el modelado y corte, lámina por lámina o gota a goma.
Uno de los mayores fabricantes de vidrio de Europa es Saint-Gobain Oberland AG, que produce más de un millón de botellas diarias en la fábrica de Wirges de la empresa en Westerwald, Alemania. El aire comprimido procedente de unidades rotativas se utiliza en varias etapas del proceso de fabricación del vidrio. Este equipo permite a la empresa mantener su escala de producción en masa mientras mantiene bajos los costes energéticos.
Gracias al diseño sencillo de compresores rotativos, que constan de pocas piezas móviles, las máquinas requieren un mantenimiento nominal y tienen la potencia para funcionar a plena capacidad durante varios años.
Los compresores de aire que impulsan las producciones en las fábricas de Saint-Gobain han registrado cientos de miles de horas de funcionamiento con mantenimiento regular. La mayor parte de la productividad en las cuatro fábricas de la empresa en Alemania se debe sin duda al poder de la tecnología de aire comprimido, que permite la producción masiva de vidrio a gran escala que no habría sido posible antes de la introducción de este tipo de maquinaria.
Compresores de aire para fabricación de vidrio de Quincy Compressor
El aire comprimido impulsa el sector manufacturero en todos los frentes imaginables. Desde la producción de chapa de vidrio y metales hasta artículos más específicos como botellas, tarros y recipientes, se utiliza aire comprimido para mover los sistemas de cinta transportadora que mueven los materiales durante el proceso de mezcla y, finalmente, hasta las etapas de acabado.
Durante casi un siglo, Quincy Compressor ha sido uno de los principales fabricantes mundiales de compresores de aire para la fabricación de vidrio y numerosas otras industrias. Desde la década de 1920, Quincy ha desarrollado compresores que suministran energía de aire a la maquinaria de la fábrica que produce desde botellas, tarros, cuencos y platos hasta losas de vidrio que se utilizan para ventanas en casas, edificios y automóviles de todo el mundo.
En Quincy, fabricamos compresores de aire de tornillo rotatorio y bombas de vacío que tienen la potencia para impulsar los procesos necesarios para la producción de vidrio en grandes volúmenes. La eficiencia óptima de nuestros compresores de tornillo rotativo hace que estas máquinas sean fáciles de manejar y mantener.
Hoy en día, las exigencias que se imponen a la industria del vidrio son más duras que nunca. Con productos que millones necesitan a escala global diaria, las plantas de vidrio necesitan maquinaria que pueda impulsar todo el proceso de producción de principio a fin. En fábricas de todo el mundo, es posible el aire comprimido en la fabricación de vidrio gracias al uso de compresores Quincy.
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