Aire comprimido en la fabricación de vidrio

Publicado en: 10 de noviembre de 2020

El vidrio es uno de los productos naturales más utilizados en el mundo por su resistencia y transparencia, lo que lo hace único entre los materiales arquitectónicos y de embalaje. El vidrio es también uno de los productos más respetuosos con el medio ambiente de los fabricados en serie, ya que es 100% reciclable y rellenable. El vidrio es uno de los productos más seguros para el almacenamiento de bienes de consumo, ya que no contiene disruptores hormonales ni carcinógenos.

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En términos de sanidad y vida útil, el vidrio también tiene el poder de proteger un producto de la luz. Para todo, desde el champán hasta los refrescos, el vidrio ofrece una forma perfecta de comercializar los 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 difícilmente sería posible sin la maquinaria accionada por aire comprimido que se utiliza en las principales fábricas de vidrio del mundo.

 

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Aire comprimido en la producción de botellas

Para el consumidor medio, la disponibilidad de botellas de vidrio suele darse por sentada. Tanto si se trata de un refresco embotellado como de 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 mucha gente se sorprende al saber que el material sólido y transparente conocido como vidrio está hecho en gran parte de arena.

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La producción de botellas puede dividirse básicamente en las siguientes ocho etapas, que pueden durar varios días, a medida que el vidrio se transforma de polvos brutos en líquido fundido y, finalmente, en los envases transparentes y endurecidos que los consumidores reconocen en las estanterías de sus tiendas.

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  1. La recogida de materias primas

La producción de vidrio comienza con una serie de materias primas, principalmente arena, piedra caliza y carbonato de sodio. El primero de estos materiales confiere al vidrio su resistencia y firmeza, mientras que los dos últimos funcionan como ablandadores que facilitan el moldeado del vidrio. Estos materiales se trasladan de los silos a los hornos mediante maquinaria neumática.

Otro ingrediente utilizado en la producción de vidrio es el cullet, término industrial que designa al vidrio reciclado listo para el horno. 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 envases. 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.

  1. Dosificación y transferencia

Las materias primas utilizadas para fabricar vidrio se entregan primero en un almacén de lotes, donde se inspecciona la calidad de los materiales. 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.

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Los silos sirven como lugar de almacenamiento de la materia prima hasta que la producción comienza oficialmente con la fase caliente de la fabricación de vidrio. Con la ayuda de maquinaria de accionamiento neumático, se entregan cantidades pesadas de arena, piedra caliza, carbonato de sodio y cascotes a un horno para fundirlos y mezclarlos con el vidrio fundido.

  1. Fundir y mezclar

Con un cargador de aire, la materia prima se introduce desde un silo en un horno, donde los ingredientes del vidrio se calientan y se agitan con una mezcla combustible de gas intensamente caliente y aire comprimido. Dependiendo de la calidad, el estilo o el color deseados del vidrio que se produzca, el equilibrio de los ingredientes variará ligeramente.

El proceso de fusión de un lote de vidrio fundido puede durar casi un día, durante el cual la mezcla se trata a temperaturas que superan las de un volcán activo. Una vez que la mezcla está lista para salir del horno, se introduce mediante cintas transportadoras impulsadas por aire en máquinas de formación accionadas neumáticamente.

  1. Alimentación y corte

Una vez que el vidrio se ha mezclado a fondo con la composición química adecuada para lo que será el producto final, el vidrio es forzado con alta presión de aire a través de anillos de orificio, a través de los cuales el vidrio adquiere una forma cilíndrica.

A continuación, el vidrio se corta con tijeras en trozos más pequeños, conocidos como gobs, que se miden por peso y se cortan adecuadamente. Cada gota contiene la cantidad exacta de masa para un solo envase de vidrio. A partir de aquí, los trozos se envían a una máquina de moldeado, donde finalmente adoptarán la forma del envase final.

  1. Formando en la forma

El aire comprimido da forma a las botellas dentro de las máquinas de conformación, donde se forman todas las partes que componen la botella: el labio, el cuello, el cuello, el vástago, el hombro, el cuerpo, el talón de barrido, la cavidad y el relieve. Es en esta fase cuando el vidrio empieza a parecerse a los envases que pronto se enviarán a las tiendas de todo el mundo.

La fase de formación consta de varias etapas, con una serie de herramientas neumáticas que trabajan en la forma exterior de la botella y otra herramienta que se utiliza para formar la cavidad interior, en la que finalmente se sellará la bebida para su consumo.

  1. Recalentamiento de la superficie

Cuando se forma un nuevo envase de vidrio, éste se seca por fuera antes que por dentro de la cavidad. En consecuencia, el secado natural puede provocar tensiones a lo largo del vidrio. 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. De este modo se consigue la uniformidad de las superficies y se garantiza que cada botella tenga la forma deseada para el mercado.

  1. Recubrimiento de la superficie

Una vez que la botella, el tarro u otro tipo de recipiente ha tomado forma, se envía a una cinta transportadora y se recubre con una fina capa de estaño. El objetivo del estaño es hacer que la botella sea más dura y brillante en su superficie. El vidrio también se trata con una fina capa de polímero, que da a cada botella una superficie resistente a los arañazos.

A lo largo de estos procesos, el equipo neumático acciona las cintas transportadoras, donde las botellas se desplazan en fila india con rapidez y eficacia a medida que se aplican los revestimientos.

  1. Envasado de las botellas

Una vez finalizado el proceso de fabricación del vidrio, todas las botellas se inspeccionan para comprobar su calidad y su conformidad con la forma. Las botellas que no cumplen estas especificaciones se rechazan y se reciclan. Después, las botellas preparadas se envasan y se envían a las plantas de envasado de alimentos y bebidas, donde se embotellan productos como colas, cervezas y vinos de marca.

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, aplican los tapones y colocan las etiquetas de los productos.

El aire comprimido en la fabricación de láminas de vidrio

La producción de láminas de vidrio es un proceso más sencillo que la fabricación de envases de vidrio. Los procesos durante las etapas en caliente son muy parecidos, pero el producto enfriado simplemente tiene que secarse en plano y cortarse a las dimensiones especificadas, para luego enviarse a las fábricas de ventanas. Básicamente, el proceso de fabricación de láminas de vidrio puede desglosarse en las cinco etapas siguientes.

  1. Los principales ingredientes

El proceso de producción de vidrio en hojas comienza en las alturas, en el interior de grandes silos donde se almacena la arena a granel. Diariamente, una cantidad seleccionada de arena se traslada mediante maquinaria neumática desde los silos a una fábrica de vidrio adyacente, donde la arena se mezcla con piedra caliza y carbonato de sodio, lo que ablanda el vidrio y facilita su fusión.

Las materias primas mezcladas se canalizan a través de una serie de cámaras de tanques que se funden a temperaturas más calientes que la lava. En las fábricas modernas, se utilizan compresores rotativos para crear el aire comprimido que impulsará las cintas transportadoras que conducen la mezcla de una cámara a la siguiente. A partir de aquí, se tarda unos tres días en transformar este material fundido en vidrio.

  1. La etapa de fusión

En el interior de las cámaras de fusión, la mezcla de vidrio se sobrecalienta durante más de diez horas. Durante este tiempo, el vidrio sólo puede verse a distancia a través de máscaras metálicas. Durante el tiempo que se calienta el vidrio, se utiliza gas para expulsar las burbujas de la mezcla. Sin este paso, podrían formarse burbujas permanentes dentro de las hojas de vidrio terminadas, lo que las inutilizaría.

  1. Aplanado con estaño líquido

La etapa más destacada de la producción de vidrio en hojas es la transformación de la mezcla fundida en el producto transparente y perfectamente aplanado que finalmente se utiliza en forma de cristales. Este proceso se lleva a cabo con la ayuda de bloques de estaño, que se funden en forma líquida y sirven de río sobre el que el vidrio recién formado puede secarse y endurecerse al salir de la última cámara de fusión.

El secreto está en que el estaño y el vidrio no se mezclan, lo que hace que el estaño licuado sea una sustancia perfecta sobre la que el vidrio puede endurecerse adecuadamente en láminas planas y largas. A lo largo de este proceso, se utilizan sistemas de transporte por aire para desplazar el vidrio.

  1. El enfriamiento

Cuando la lámina de vidrio sale por primera vez de la máquina en su estado transparente, plano y endurecido, su alta temperatura le confiere una flexibilidad que hace que se tambalee fácilmente de forma manual. Por ello, hay que bajar el vidrio otros cien grados para prepararlo para la fase de corte.

Durante el proceso de enfriamiento, se utiliza aire comprimido para bajar la temperatura a un nivel que haga que las hojas de vidrio sean firmes y rectas. Con los compresores de aire rotativos, una planta de producción de vidrio puede alimentar sopladores neumáticos para lograr la máxima velocidad y eficiencia.

  1. Cortar en planchas

A continuación, el vidrio se corta en placas, que se levantan de la cinta transportadora con brazos neumáticos de succión. El vidrio cortado se envía a las fábricas de ventanas para que lo modifiquen y lo distribuyan en forma de cristales de distintos diseños.

Compresores de aire para la fabricación de vidrio

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En las plantas de fabricación de botellas y en las fábricas de producción de láminas de vidrio, 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 mueven la maquinaria que traslada toneladas y toneladas de materias primas a las cámaras de mezcla y, desde allí, a las etapas de formación que producen botellas y placas de vidrio únicas.

A lo largo del proceso, se utilizan herramientas neumáticas para enfriar el vidrio a la temperatura ideal y realizar el moldeado y el corte, hoja por hoja o gota por gota.

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, en Westerwald (Alemania). El aire comprimido de las 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 al mismo tiempo que mantiene bajos los costes de energía.

Gracias al diseño sencillo de los compresores rotativos, que constan de pocas piezas móviles, las máquinas requieren un mantenimiento nominal y tienen la capacidad de funcionar a pleno rendimiento durante varios años.

Los compresores de aire que impulsan la producción en las fábricas de Saint-Gobain han registrado cientos de miles de horas de funcionamiento con un mantenimiento regular. La mayor parte de la productividad de las cuatro fábricas de la empresa en Alemania se debe sin duda a la potencia de la tecnología del aire comprimido, que permite una producción de vidrio a escala masiva que no habría sido posible antes de la introducción de dicha maquinaria.

Compresores de aire para la fabricación de vidrio de Quincy Compressor

El aire comprimido impulsa el sector de la fabricación en todos los frentes imaginables. Desde la producción de láminas de vidrio y metales hasta artículos más específicos como botellas, tarros y contenedores, el aire comprimido se utiliza para impulsar los sistemas de transporte que mueven los materiales a través del proceso de mezcla y, en última instancia, hasta las etapas de acabado.

Durante casi un siglo, Quincy Compressor ha sido uno de los principales fabricantes de compresores de aire para la fabricación de vidrio y otras numerosas industrias. Desde la década de 1920, Quincy ha desarrollado compresores que proveen energía de aire a la maquinaria de la fábrica que produce todo, desde botellas, frascos, tazones y platos hasta las placas de vidrio que se utilizan para las ventanas en casas, edificios y automóviles en todo el mundo.

En Quincy, fabricamos compresores de aire de tornillo rotativo y bombas de vacío que tienen la potencia para impulsar los procesos necesarios para la producción de vidrio en volúmenes masivos. La óptima eficiencia de nuestros compresores de tornillo rotativo hace que estas máquinas sean fáciles de operar y mantener.

Hoy en día, las exigencias de la industria del vidrio son más duras que nunca. Con productos necesitados por millones de personas en una 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, el aire comprimido en la fabricación de vidrio es posible con el uso de compresores Quincy.

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