La fabbricazione del vetro si articola attraverso operazioni di: fusione, formatura, ricottura e finitura. Nella fase di Fusione la carica, formata da vari componenti, ognuno nel tenore richiesto, è polverizzata e mescolata; alla miscela così ottenuta si aggiungono rottami di vetro come fondenti.

La fusione del vetro

Durante la fase di fusione attraverso l’aggiunta di vetrificanti, ossia sostanze che si trasformano, per semplice azione del calore, dalla forma cristallina alla forma vetrosa, amorfa (silice SiO2; anidride borica B2O3; anidride fosforica P2O5), viene eliminata l’acqua presente. Si dissociano i carbonati e i solfati (con lo sviluppo rispettivamente di anidride carbonica o solforosa) e si forma una massa fusa dall’aspetto quasi omogeneo, con velocità dipendente da natura e granulometria dei componenti inseriti.

I Fondenti consentono la fusione del vetro a temperature realizzabili nei forni industriali, abbassando il punto di fusione da 1700 C° a 1550 C° circa. L’aggiunta di stabilizzanti rende il vetro inalterabile e resistente agli agenti atmosferici e chimici.

L’affinazione del vetro

All’iniziale fase di fusione segue la fase di affinazione, attraverso la quale vengono eliminate le bolle gassose presenti nella massa vetrosa, prodotte durante la fase di fusione (se non eliminate darebbero successivamente origine a difetti nei manufatti). Gli affinanti aiutano la massa vetrosa a trasformarsi in un fluido chiaro, trasparente ed omogeneo.

In questa fase si può anche decolorare il vetro fuso, per esempio ossidando i sali di ferro presenti a sali ferrici gialli, il cui colore è mascherato dall’aggiunta di un sale di manganese di colore azzurro complementare del giallo. La fase di affinazione consente anche di omogeneizzare il vetro fuso, ottenendo una massa di uguale composizione chimica in tutti i punti, per evitare differenze di proprietà fisiche.

Il riposo del vetro

Segue, infine, la fase di riposo (o di condizionamento), cioè di graduale raffreddamento della massa fino alla temperatura di foggiatura o di formatura. La fusione che si effettuava in passato in forni a crogiolo, di impiego ormai limitato alla produzione di vetro artistico e di vetri speciali, oggi avviene in forni continui a vasca, suddivisi nei tre compartimenti di fusione, affinazione e riposo. In tali forni, riscaldati a gas o a nafta, la fiamma cede calore al vetro solo per irraggiamento.

La formatura del vetro

La formatura del vetro piano avviene per stiratura verticale o con il sistema float. Nella stiratura verticale si solleva da una massa fusa un velo di vetro abbastanza plastico da essere innalzato senza restringimento laterale: il vetro, sotto forma di nastro continuo, è spinto a sollevarsi attraverso una fessura orizzontale ricavata in un blocco refrattario mantenuto sommerso nel vetro fuso. Il nastro di vetro passa tra due serie di rulli affacciati.

Nel sistema float, cioè a galleggiamento, il nastro continuo di vetro fuso uscente dal forno di fusione viene disteso, a galleggiare, su uno strato di stagno fuso in una camera ad atmosfera controllata. Per effetto della forza di gravità e della tensione superficiale, il vetro assume una perfetta planarità e una perfetta finitura superficiale, realizzata sulla superficie superiore con bruciatori. Il bagno di stagno fuso è mantenuto a temperature controllate e in atmosfera debolmente riducente per evitarne l’ossidazione.

La ricottura del vetro

La ricottura serve a eliminare le torsioni, dovute a differenze di temperatura tra punto e punto, che si generano durante la formatura e che rendono difficili i trattamenti di finitura (taglio ecc.). Il trattamento consiste in un riscaldamento fino alla temperatura massima di ricottura, tipica di ogni tipo di vetro, alla quale l’oggetto è mantenuto per il tempo sufficiente ad assicurare l’uniformità termica in ogni punto, e in un successivo raffreddamento, prima lento fino a una temperatura inferiore di circa 50 °C a quella di ricottura, poi rapido fino a temperatura ambiente. La ricottura si effettua in forni per lo più a marcia continua, del tipo a tunnel.

La finitura del vetro

La finitura comprende la smerigliatura con polvere di abrasivi, la molatura con mole, la piegatura, la tempra. Il processo di tempra fisica consiste nel portare la lastra di vetro a circa 650 °C e nel raffreddarla poi rapidamente con getti d’aria fredda sulle due superfici: si creano così tensioni permanenti di compressione sulle superfici del vetro, bilanciate all’interno da tensioni permanenti di trazione.

La tempra del vetro

La tempra del vetro si effettua in impianti costituiti da un forno a resistenza elettrica o a metano, in cui la variazione di temperatura è di ± 3 °C, e da una zona di raffreddamento rapido, ottenuto con aria insufflata da potenti ventilatori. Con la tempra, la resistenza meccanica del vetro alla trazione, all’urto e allo sbalzo termico è aumenta da tre a cinque volte.

Per poterlo rompere, la forza applicata deve vincere innanzitutto la compressione superficiale ed esso si rompe in tanti piccoli e regolari frammenti non taglienti, di dimensione controllabile. La tempra di un vetro si realizza anche chimicamente per scambio ionico, sostituendo in superficie uno ione del vetro con uno ione di dimensione maggiore che determina una tensione di compressione superficiale che aumenta la resistenza meccanica fino a quindici volte: il processo avviene per immersione del vetro in sali fusi a temperature intorno ai 400 °C.

Per maggiori informazioni, puoi scrivere a info@glastebo.com

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