El proceso Fourcault es un método de fabricación de vidrio plano . Desarrollado por primera vez en Bélgica por Émile Fourcault (1862-1919) ( fr ) a principios del siglo XX, el proceso se utilizó en todo el mundo. Fourcault es un ejemplo de un proceso de "estiramiento vertical", en el que el vidrio se estira contra la gravedad en una dirección hacia arriba. [1] Las fuerzas de gravedad influyen en partes del proceso.
Proceso
El proceso de Fourcault requiere un "pozo" o área de dibujo y un conjunto de máquinas para levantar la cinta de vidrio mientras se realizan acciones sobre ella que aseguran la calidad deseada y los rendimientos del proceso. Hoy en día, la mayor parte de la fabricación de vidrio tiene un "extremo caliente" donde se fabrican los productos. Fourcault no es una excepción.
La acción en Fourcault ocurre "en el sorteo", o área donde el vidrio pasa de un estado líquido al inicio del proceso necesario para convertirlo en vidrio plano.
En la parte inferior del sorteo está el "pozo" o lugar donde el vidrio fundido se enfría lo suficiente para estar cerca de la temperatura de formación. El proceso de enfriamiento utiliza un dispositivo conocido como "canal". Como su nombre lo describe, un canal es una estructura en forma de caja que transporta el vidrio desde el área de refinación hasta el pozo.
El canal une el pozo con el área de "refinación", una sección del horno de vidrio que elimina las burbujas de gas y otras fuentes de imperfecciones. Dado que el refinado requiere temperaturas mucho más altas para liberar burbujas de gas que las requeridas para formar el vidrio, no es posible extraer directamente del área de refinado, de ahí la necesidad de canales.
Formando
El proceso Fourcault utiliza un troquel de cerámica para dar forma al vidrio fundido (o fundido) en una cinta de sección transversal rectangular. La matriz, conocida como Debiteuse, flota en el vidrio fundido dentro del pozo a una profundidad prescrita que empuja una parte del vidrio fundido ligeramente por encima de la superficie superior de la matriz. Se corta una ranura en el centro del Debiteuse, que tiene la forma necesaria para producir vidrio de la mejor calidad.
El Debiteuse es el punto de partida del sorteo vertical, donde el vidrio comienza a cambiar de una masa almibarada caliente a un útil vidrio plano. Llamaremos al vaso desde la punta del Debiteuse hasta que se corte una "cinta".
La base de la cinta está protegida de la radiación de calor del vidrio fundido para que continúe manteniendo la forma que le ha dado el Debiteuse. Este enfriamiento conserva la sección transversal rectangular del vidrio estirado al enfriar la cinta de vidrio por debajo de la temperatura en la que colapsaría en una columna o volvería a romperse en el vidrio derretido. Es especialmente importante proteger los bordes exteriores de la cinta del calor para que estén más firmes y mantengan el resto de la cinta en la forma adecuada. En algunos casos, los fabricantes permitirán que los bordes formen "bulbos" más gruesos, que se eliminan después del corte final.
Inmediatamente después de ser estirada, la cinta se enfría usando enfriadores mecánicos para que mantenga su forma rectangular en dos dimensiones, pero asume una estructura similar a una cinta que se extiende hacia abajo en el Debi y hacia arriba en un ensamblaje de dibujo. Este enfriamiento mecánico permite que la cinta mantenga su integridad. Según la experiencia del autor, los enfriadores mecánicos usaban agua, contenida en radiadores de formas especiales, para eliminar el calor irradiado por la cinta.
A veces, se aplica un leve vacío a la cinta en esta primera parte del proceso, ya que el enfriamiento mecánico puede inducir corrientes de aire que impactan en la calidad de la superficie.
Temple
Algunos fabricantes también aplicarán gas de dióxido de azufre durante el sorteo para cambiar la química del vidrio en la superficie. Al cambiar la química es posible afectar las características superficiales del vidrio, mejorando su calidad y durabilidad.
Los rodillos de vidrio sostienen la cinta a lo largo de varias partes del proceso, soportan su peso y continúan el proceso de dibujo.
El proceso continúa a medida que la cinta se tira hacia arriba en una estructura similar a una chimenea, donde se apaga o enfría rápidamente. Cuando la cinta llega al final del proceso, se marca o se corta y luego se retira para su posterior procesamiento en hojas discretas de vidrio plano.
Los "bordes de la bombilla" se reciclan como vidrio de desecho (vidrio defectuoso que se vuelve a fundir) o se revenden para estanterías o exhibidores. A veces, se eliminaron partes defectuosas de las hojas, dejando un vidrio plano de calidad decente.
Operaciones
El tiempo, la velocidad y el espaciamiento de las diversas fases del proceso son factores críticos en el proceso de Fourcault. Los operadores de máquinas de proceso de Fourcault requieren experiencia para juzgar la ubicación del troquel, la ubicación de varias partes del proceso y las tasas de estirado. Estos deben equilibrarse con la calidad del vidrio y la edad del sorteo.
A medida que continúa el sorteo, el vaso en el pozo se enfría cada vez más, lo que eventualmente conduce a fallas o disminución de la calidad. El sorteo debe detenerse, el pozo debe ser "calentado nuevamente" y luego el proceso puede continuar de nuevo.
La química del vidrio tiene un gran impacto en el proceso, ya que controla las temperaturas de fusión, formación y recocido, la temperatura de líquido (punto en el que varios productos químicos que componen el vidrio comienzan a cristalizar fuera del vidrio) y las tasas de cambio de las características del vidrio en sí. .
Ocasionalmente, la cinta se romperá o agrietará, lo que provocará una falla en el proceso de dibujo. Estas roturas, conocidas como "comprobaciones", pueden aliviarse mediante el uso de parámetros de funcionamiento adecuados. A veces, se puede utilizar una medida conveniente, utilizando una fuente de calor portátil, para hacer que los cheques migren al borde de la cinta donde desaparecen. El autor [ ¿quién? ] incluso ha visto toscas antorchas hechas de madera que pueden migrar los cheques.
El producto resultante es una forma de vidrio plano que es adecuado para usos de menor calidad. Debido a las inestabilidades del proceso, el vidrio de proceso Fourcault puede presentar ondas, semillas (pequeñas burbujas de gas) o piedras (materiales no disueltos). Esto distorsiona la imagen vista a través del cristal. El vidrio Fourcault todavía se está fabricando como vidrio arquitectónico para la restauración histórica de edificios. [2]
En términos de economía y calidad del producto, el proceso Fourcault ha sido reemplazado en muchos países por el proceso " Float " desarrollado por Pilkington . El proceso de flotación permite que el vidrio fundido se asiente sobre un charco de estaño líquido, de modo que la gravedad crea una lámina plana. Debido a varios aspectos químicos y físicos del vidrio de ventana, el proceso Pilkington Float produce un producto muy superior.