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Vetro piano
     
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Figura 1 - Architettura di esterni

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Figura 2 - Architettura di esterni

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Figura 3 - Architettura di esterni

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Figura 4 - Interni: pareti vetrate

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Figura 5 - Interni: rivestimento murale

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Figura 6 - scale e parapetti

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Figura 7 - Vetri per auto

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Figura 8 - Vetri per auto
Produzione
La tecnica di produzione attualmente utilizzata per la fabbricazione di vetro piano consiste nel far galleggiare il vetro fuso di provenienza dal forno fusorio su di un bagno di stagno liquido. Così realizzato, il vetro non ha più bisogno di levigatura superficiale e di ulteriore ricottura ed è in grado di subire eventuali ulteriori trasformazioni che gli conferiscano le prestazioni termiche, estetiche, meccaniche, elettriche, ecc. volute. Tra queste possiamo ricordare:
  • la modifica della composizione, per la produzione di vetri colorati e vetri speciali;
  • la associazione con altri materiali, che permette la realizzazione di prodotti compositi quali: vetro e polivinilbutirrale (sicurezza), vetro e resina (isolamento acustico), i vetri e gel (antifuoco), vetro con particolari funzioni estetiche (decorazione);
  • la trasformazione della superficie, attraverso trattamenti come la molatura o la satinatura dei vetri utilizzati nell'architettura di interni e la decorazione;
  • il deposito superficiale di strati sottili per la fabbricazione di specchi, di vetri smaltati, di vetri a controllo solare o di vetri che permettono il risparmio energetico;
  • l'indurimento meccanico attraverso la tempra termica o chimica per la produzione di vetri di sicurezza.

Le fasi principali della produzione del vetro piano sono:
  • Fusione delle materie prime: le materie prime, contenute in silos, vengono elettronicamente pesate con una precisione pari ad 1/1000 e opportunamente miscelate e umidificate. Si ottiene così la miscela vetrificabile che viene convogliata, mediante nastri trasportatori, nel forno fusorio, all'interno del quale la temperatura raggiunge i 1550 °C, la più alta dell'industria.
  • Float: a 1100°C il vetro fuso cola dal forno su di un bagno di stagno fuso. Il vetro galleggia sulla superficie liquida e piana e viene tirato sino a divenire un nastro a facce parallele. Sui bordi del nastro le ruote dentate (toprolls) distendono o retraggono il vetro lateralmente, per ottenere lo spessore desiderato. Gli spessori ottenuti sono compresi tra 1,1 e 19 mm.
  • Ricottura: deposto a 600°C sui rulli di un tunnel di raffreddamento, lungo 100 metri, il nastro di vetro si raffredda sotto controllo fino alla temperatura ambiente. Il nastro di vetro acquista intorno ai 500°C le proprietà di un solido perfettamente elastico.
  • Squadratura: raffreddato all'aria libera, il nastro di vetro è controllato e, successivamente, tagliato in lastre dalla dimensione massima di 6x3,21mt, con taglio dei bordi longitudinali. Gli elementi sono successivamente posizionati verticalmente su dei cavalletti per mezzo di elevatori a ventosa
  • Vetro stampato: all'uscita dal forno, il vetro passa tra due rulli metallici che gli conferiscono lo spessore ed il disegno desiderati. In tal modo sono prodotti i vetri stampati, utilizzati nell'architettura di interni, nell'arredamento, nella decorazione.

Una volta ottenuta la lastra di vetro, questa può subire ulteriori trattamenti. Tra essi ricordiamo:

Trattamenti termici
  • vetro indurito: si procede come per la tempra, con la differenza che il raffreddamento viene eseguito più lentamente rispetto ad un pari spessore di vetro temprato. Il vetro indurito non ha problemi di rottura spontanea, mantiene una resistenza meccanica maggiore del vetro ricotto e ha una minore deformazione dell'immagine riflessa. La rottura avviene in pezzi grossolani e, per tale motivo, non è classificato come vetro di sicurezza.
  • vetro temprato: frutto di una intensa ricerca di laboratorio, la tecnica della tempra risale al 1959 quale adeguata risposta alla domanda dell'industria automobilistica. Questo procedimento consiste in un raffreddamento assai rapido del vetro mediante un soffio d'aria - in pochi secondi il vetro passa da 600° a 300° - che aumenta la resistenza del vetro. E' utilizzato per la fabbricazione dei vetri per le automobili, per l'edilizia e per quelle applicazioni speciali in cui è richiesto un particolare grado di sicurezza. Sotto un colpo violento il vetro temprato, se si rompe, si frantuma in una moltitudine di piccoli frammenti di vetro non taglienti.
  • HST - Heat Soak Test: denominazione anglofona. Trattamento termico successivo alla tempra, destinato a eliminare i vetri che presentano rischi di rotture spontanee.
  • Curvatura: la curvatura o bombatura delle lastre, adottata nel campo dell'edilizia e dell'arredamento, si ottiene mediante un processo di fabbricazione complesso che implica una attenta precisione     delle misure sia nella realizzazione della lastra che del telaio di contenimento. Infatti la     lastra di vetro verrà tagliata con le dimensioni dello sviluppo che assumerà una volta curvata.

Stratifica
Si ottiene interponendo materiale plastico tra due o più lastre di vetro, sotto l'azione combinata di calore e pressione. Variando il numero delle lastre e degli strati di plastico, si ottiene una vasta gamma di stratificati in grado di coprire tutti i livelli di sicurezza e protezione verso le persone ed i beni. Anche se colpito con violenza il vetro stratificato si può incrinare, ma difficilmente sfondare. Nel 1909 un chimico francese, Edouard Benedictus, inventò il vetro stratificato, al quale diede il nome di TRIPLEX. Questo procedimento, che consiste nell'inserire tra due o più lastre di vetro un foglio di plastica (il polivinilbutirrale), conferisce al vetro particolari caratteristiche di sicurezza. Se in caso di urto il vetro dovesse rompersi, il foglio di plastica trattiene i frammenti di vetro. E' utilizzato per la fabbricazione di parabrezza delle automobili e nell'edilizia.

Coatizzazione
  • online (deposito pirolitico): procedimento di deposito di composti metallici sul vetro ad alta temperatura durante il processo di fabbricazione float.
  • offline (deposito magnetronico): deposito applicato sul vetro mediante proiezione di metalli e di composti metallici in ambiente sotto vuoto.
Entrambi i processi sono utilizzati per la produzione di vetri basso emissivi, a controllo solare, selettivi e autopulenti.

Argentatura
Trattamento di deposito su una superficie del vetro, di argento metallico (per precipitazione di nitrato d'argento) al fine di renderla perfettamente riflettente (a specchio). La protezione della superficie si ottiene mediante successiva verniciatura finale.


Trasformazione
Il vetro piano viene consegnato ai trasformatori sotto forma di lastre in "grandi dimensioni", pronte per essere tagliate, manualmente o automaticamente mediante impianti a programmazione computerizzata, nelle misure di impiego. Le lastre così ottenute possono essere lavorate al bordo con diverse modalità:
  • Sfilettatura: eliminazione meccanica o manuale del filo o degli spigoli taglienti al bordo delle lastre
  • Molatura a filo greggio: abrasione dei bordi di una lastra ottenuta con nastri o mole di pietra, di carborundum o diamantate, di grana piuttosto grossolana per eliminare le irregolarità del taglio.
  • Molatura a filo lucido: fase successiva alla precedente consistente nell'eliminazione di ogni minuta asperità dei bordi e una lucidatura degli stessi con mole diamantata e grana finissima o polveri di pomice o di ossido di cerio.
  • Molatura a filo lucido industriale: ottenuto dalla molatura del bordo delle lastre con mole di adeguata finezza, senza successive lavorazioni. L'aspetto è semiopaco, ma il bordo ha una buona finitura.
  • Molatura a smussi e a bisello: lavorazione dei bordi di una lastra che, essendo eseguita con un angolo qualunque inferiore ai 90° rispetto alla superficie della lastra, interessa, oltre che il bordo, la stessa superficie. Lavorazione molto delicata e appariscente, viene ancora oggi usata per prodotti di pregio nell'arredamento di interni.

In alcuni casi si procede alla foratura per applicare maniglie, viti, bulloni, per produrre porte, box doccia, facciate sospese, mobili e ad incisioni da eseguirsi con apparecchiature automatiche o montate su flessibili manuali, come pure con getti di sabbia o con acido specifico.

Le decorazioni possono essere realizzate attraverso i seguenti procedimenti: 
  • Sabbiatura: decorazioni a getto di sabbia abrasiva con un compresso d'aria che permette di ottenere dei veri e propri disegni.
  • Satinatura: decorazioni all'acido con le quali si possono ottenere effetti di luce diffusa o parziale, di opacizzazione della lastra, come pure incisioni, più o meno profonde. 
  • Givrettatura: eseguita per strappo di particelle da una superficie di una lastra (ormai in disuso).
  • Verniciatura o Laccatura: per uso di arredamento e architettura di interni le lastre di vetro possono essere verniciate con prodotti ad essiccazione naturale o accelerata mediante lampade a raggi IR. 
  • Smaltatura: processo mediante il quale si colora completamente la faccia di un vetro per effetto dell'applicazione a rullo o a spruzzo; può essere stabilizzata con ulteriore trattamento termico.
  • Serigrafia: usato per la riproduzione con vernici e smalti su lastre piane o curvate, disegni, scritte, decorazioni a scopo artistico o funzionale con l'uso di telai e appropriata tecnica. Può essere stabilizzata con ulteriore trattamento termico. 
  • Opacizzazione: procedimento che, assicurando l'inalterabilità del deposito opacizzante anche se esposto agli agenti atmosferici, consente anche l'incollaggio di pannelli coibentati. 

Impieghi
Architettura di interni 
Per rispondere alle esigenze di ristrutturazione e di decorazione degli interni l'industria vetraria mette a disposizione una larga scelta di prodotti che arricchiscono gli ambienti con le loro qualità. Trasparenti, traslucidi od opachi, questi vetri, opportunamente trasformati, sono generalmente utilizzati per pareti vetrate (Figura 4), porte, arredamento, rivestimento murale (Figura 5), scale e parapetti (Figura 6).

Architettura d’esterni
Simbolo di modernità architettonica fin dal XIX secolo, il vetro è oggi un materiale high tech, funzionale e raffinato, che offre la possibilità di sfruttare appieno o discretamente le proprie qualità di trasparenza.
Il fascino che il vetro ha sempre esercitato sugli architetti è giustificato dai suoi aspetti e dalle sue funzioni tanto complementari quanto contraddittorie, di una trasparenza che lascia passare la luce e lo sguardo e allo stesso tempo separa, isola. 
(Figura 1, Figura 2, Figura 3)

Vetri per trasporti
Come per gli edifici, oggi il vetro è parte integrante della carrozzeria dell'auto e adempie a molte funzioni. Le nuove tendenze stilistiche richiedono in futuro un maggiore utilizzo di vetro aumentandone la complessità, con tolleranze ristrette e curvature più profonde.
Il compito del produttore di vetro per auto è quello di controllare attentamente la distribuzione delle temperature nel vetro lungo tutto il suo processo di curvatura e di assicurarsi che la qualità ottica ed il quadro tensionale siano sempre nelle migliori condizioni.
Il desiderio dei designer di automobili di creare forme sempre più affascinanti e complesse con vetri sottili e leggeri, capaci di mantenere un elevato livello di sicurezza oltre che di comfort climatico e acustico, è una costante sfida alle attuali capacità tecniche.

Il vetro di sicurezza è utilizzato in tutti i vetri automobilistici al fine di ridurre il pericolo di lesioni in caso di rottura. Ne esistono due tipi differenti:
  • Vetro laminato: I parabrezza sono prodotti mediante un processo di laminatura. Il parabrezza è costituito da due pezzi di vetro, legati fra loro da un interstrato vinilico che protegge la testa durante l'impatto. In caso di rottura del parabrezza i frammenti di vetro aderiscono al rivestimento plastico.
  • Vetro temprato: il lunotto ed i cristalli laterali sono costituiti da vetro temprato, prodotto riscaldando il vetro a più di 600° C/1100° F e raffreddandolo rapidamente. In tal modo, la superficie esterna del vetro diventa più dura rispetto al centro e quindi più resistente rispetto al vetro normale a parità di spessore. In caso di rottura, il vetro temprato si spezza in frammenti molto piccoli.
Nel controllo solare le auto presentano diverse caratteristiche rispetto agli edifici. Per esempio, il progettista deve mantenere per legge una trasmissione luminosa minima del 75% per i parabrezza in Europa, del 70% negli Stati Uniti. I passeggeri esposti alla luce diretta del sole, a volte per lunghi periodi, devono mantenere un livello di comfort accettabile.
Idealmente i vetri non dovrebbero consentire la trasmissione della radiazione ultravioletta, ma dovrebbero garantire i requisiti minimi di trasmissione luminosa. Nella realtà la radiazione solare che colpisce un finestrino dell'auto è in parte riflessa, in parte trasmessa ed in parte assorbita dal vetro. L'assorbimento provoca il riscaldamento del vetro e quindi incrementa il calore trasferito all'interno del veicolo.
Il controllo di questo processo si può realizzare in molti modi: il vetro colorato, per esempio, aumenta l'assorbimento, mentre i coating possono essere utilizzati per riflettere gran parte della radiazione.

Il contributo dei filati di vetro nel settore dei trasporti
Nel settore dei trasporti, i materiali compositi sono utilizzati per molte applicazioni (pannelli esterni degli sportelli, radiatori, componenti di accensione per veicoli per il trasporto di persone, pannelli laterali per veicoli medi e pesanti), in considerazione dei molteplici vantaggi da loro offerti, quali la maggiore efficienza dei consumi, la resistenza alla corrosione, la leggerezza e l'alta resistenza. Inoltre, i materiali compositi sono economici e contribuiscono a mantenere il design dei veicoli fresco ed attuale.

Sui veicoli per il trasporto di persone, i veicoli pesanti e gli autobus, le parti costituite da materiali compositi sono generalmente classificate in base a quattro categorie:
  • Carrozzeria: troviamo diversi esempi di materiali compositi in cofani, cruscotti, tettucci, specchietti, rivestimenti dei freni, componenti di accensione. Forniscono rifiniture di alto livello, leggerezza, resistenza agli urti e alla corrosione. Negli interni delle carrozzerie i materiali compositi sono usati per stampare schienali, basi di sedili, paracolpi per portiere, portaoggetti, pannelli posteriori dei sedili. In componenti strutturali e semi-strutturali, come pannelli frontali, pavimentazione, blocco motore, fascia del paraurti, ruote di scorta e coperture, i materiali compositi consentono un'ottima integrazione funzionale.
  • Autobus e industria ferroviaria: in tale ambito i materiali compositi sono utilizzati per tutti i componenti degli autobus e dell'industria ferroviaria (carrozzerie, abitacoli e componenti interni) e nei pannelli di camion, rimorchi e container.
  • Settore marittimo: nel settore marittimo i materiali compositi sono utilizzati per una grande varietà di applicazioni (i materiali da costruzione, manutenzione, riparazione ed equipaggiamento per motoscafi veloci d'altura, barche a vela e altri mezzi per il trasporto marittimo) grazie ai benefici di solidità, stabilità dimensionale, resistenza alla corrosione, associate alle condizioni di flessibilità di progettazione e di leggerezza che apportano.
  • Industria aerea e aerospaziale: la stabilità è un criterio importante per tutti i materiali usati in tale settore. I materiali compositi sono leggeri, ma, allo stesso tempo, sopportano pesanti carichi ed evidenziano una resistenza eccellente agli urti ed agli impatti. Le applicazioni dell'industria aerea e aerospaziale includono serbatoi, servizi igienici per aerei, pale di elicotteri. I materiali compositi inoltre generano vantaggi considerevoli in termini di costi, stabilità dimensionale e resistenza alla corrosione.
 
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