Las innovaciones en curvado y templado impulsan el mercado del vidrio

Fecha: 24 de marzo de 2008

Su éxito se ha basado en el precio económico de una máquina nueva combinado con su uso versátil; un concepto que ha puesto el proceso de templado del vidrio, dando un considerable valor añadido al producto final, al alcance de las pequeñas y medianas empresas. En principio, es posible templar en la misma máquina vidrio para automóviles y arquitectura, vidrio para muebles y vidrio industrial, etc.

La industria lleva mucho tiempo buscando desarrollos similares en el vidrio templado curvado. Y esto ha sucedido con largas series de vidrios templados de vehículos doblados. Lo mismo ocurre con el vidrio utilizado en la industria; Las vitrinas, electrodomésticos, etc. se fabrican principalmente con hornos de templado horizontales potentes y flexibles.

Pero el vidrio arquitectónico va claramente por detrás de estos otros sectores, aunque se han desarrollado equipos excelentes para la producción incluso de piezas de vidrio curvadas de gran tamaño. Este artículo analiza la tecnología de producción actual de vidrio arquitectónico templado curvado y la estructura de los mercados. También se analizan las razones por las que el vidrio arquitectónico curvado aún no ha logrado un gran avance y se analizan las tendencias futuras.

El uso determina la tecnología de plegado que se utilizará.

Las aplicaciones más comunes en las que se utiliza vidrio templado curvado en edificios se pueden dividir en las siguientes categorías:

- vidrio de fachada, vidrio superior, centros comerciales de vidrio - arquitectura interior (barandillas, mamparas de vidrio, etc.) - estructuras modulares (por ejemplo, cabinas de ducha, vitrinas, etc.)

El vidrio para fachadas y arquitectura interior es muy diferente del que se utiliza, por ejemplo, en mamparas de ducha. El vidrio arquitectónico para fachadas e interiores suele ser grueso (6-19 mm), tiene principalmente forma cilíndrica, es grande (hasta 2200*3500 mm), tiene altos requisitos ópticos y se produce en pequeñas series. El vidrio utilizado en las mamparas de ducha suele tener un espesor de 4-6 mm y tamaños inferiores a 1500*2400 mm; La calidad óptica no es una cuestión clave y el vidrio se produce en grandes series. Estos diferentes requisitos requieren diferentes tecnologías de producción.

No existe ninguna máquina o concepto universal para doblar y templar. La aplicación del vidrio curvado así como sus propiedades determinan la tecnología a utilizar. Los equipos para doblar y templar vidrio arquitectónico se pueden dividir a grandes rasgos en las siguientes categorías, según su principio de funcionamiento y estructura:

a) Sistemas de Curvado y Templado Verticales

El método convencional en el que el borde superior del vaso se sujeta con unas pinzas. El vidrio se calienta en un horno hasta la temperatura requerida y luego se saca del horno a la sección de curvado, donde el vidrio se presiona entre dos moldes para obtener la forma requerida. A pesar de las marcas de las tenazas, este método todavía se utiliza ampliamente para vidrio arquitectónico y para muebles, equipamiento de tiendas y series cortas de vidrios para vehículos (puertas laterales y parabrisas para tractores, cosechadoras, etc.), ya que es económico incluso para tiradas de producción cortas.

b) Hornos de solera de rodillos horizontales

Una nueva tecnología utiliza un concepto de horno de templado plano. Se ha añadido una sección de flexión especial entre el horno de calentamiento y el enfriador. La forma se puede obtener por gravedad o presionando entre dos moldes. Los dobladores por gravedad se pueden dividir en dos categorías: sistemas sin molde para doblar cilíndricos y doblar en una dirección, y sistemas de molde para doblar esféricos. Todos estos tipos se utilizan ampliamente en la producción de vidrios para automóviles en series largas. En otros ámbitos, los sistemas de soleras enrollables también se utilizan principalmente en la producción en series largas, para equipamiento de tiendas, puertas de ducha, electrodomésticos, etc.

c) Hornos Horizontales de Curvado y Templado

Se trata de otra nueva tecnología, que se basa en un sistema que dobla el vidrio dentro del horno. El vidrio se calienta y se dobla en un horno de curvado y luego se lleva al refrigerador para templarlo y enfriarlo. Para darle la forma se utiliza el doblado por gravedad sobre un molde o un sistema de herramientas especial. Este sistema se utiliza principalmente para productos grandes y en tiradas cortas y medianas, ya que es flexible y económico para tal fin. Doblar el vidrio dentro del horno elimina la necesidad de sobrecalentarlo, por lo que la calidad óptica es muy alta. Este sistema se utiliza principalmente para vidrio arquitectónico, fachadas, lucernarios, pasamanos, puertas giratorias, etc.

La mayoría del vidrio arquitectónico curvado todavía se fabrica hoy en día con máquinas templadoras verticales. La máquina vertical es económica de adquirir. Sin embargo, el proceso tiene puntos débiles, por lo que en el futuro estas máquinas serán sustituidas por nuevas máquinas atemperadoras horizontales. El horno vertical tiene altos costos de molde y el proceso deja marcas de pinzas en el borde superior del vidrio, por lo que el vidrio no se puede utilizar en estructuras sin marcos. Además, el sobrecalentamiento necesario porque el vidrio se enfría durante el doblado reduce la calidad óptica del vidrio.

Las empresas optan cada vez más por las templadoras horizontales. Para el uso de vidrio en estructuras sin marco, esta es la única tecnología posible, ya que no deja marcas de pinzas. En el proceso de solera de rodillos horizontales, el vidrio se curva en una sección separada después del horno de calentamiento, por lo que también requiere un sobrecalentamiento, lo que debilita considerablemente la calidad óptica del producto final.

Sin embargo, doblar fuera del horno permite utilizar una amplia gama de moldes ajustables, lo que reduce los costos de los moldes. El horno de solera de rodillos es una compra extremadamente cara, lo que limita su uso en la producción flexible de series pequeñas. De hecho, los hornos de solera enrollable se utilizan principalmente para series grandes, para productos como puertas de ducha y determinados escaparates, donde la calidad óptica impecable no es un factor clave.

Las fachadas, grandes escaparates, etc. se suelen realizar en tiradas pequeñas o medianas. Generalmente se utiliza vidrio con capa reflectante, por lo que la calidad óptica del vidrio es uno de los criterios clave a la hora de elegir un proveedor de vidrio. El vidrio diseñado para aplicaciones con altos requisitos ópticos se fabrica principalmente en hornos horizontales de curvado y templado.

Dado que el proceso de curvado en el horno elimina la necesidad de sobrecalentamiento, se garantiza una calidad óptica impecable. El doblado en el horno también proporciona una mayor precisión dimensional que otros métodos. La precisión dimensional es un factor importante, ya que la tendencia es reducir constantemente las tolerancias para garantizar un acristalamiento sin problemas. Los hornos de curvado y templado son bastante económicos. Se han desarrollado herramientas de plegado modulares para reducir los costes de moldeo, de modo que producir incluso series pequeñas pueda resultar rentable.

Estado del mercado

A pesar de los avances mencionados, el vidrio templado curvado todavía rara vez se utiliza en la industria de la construcción. Hay muchas razones para esto y algunos de los factores generales que limitan el uso de vidrio curvado son:

- el precio de una estructura obtenida con vidrio curvado suele ser varias veces superior al de una estructura plana - no existe información suficiente sobre la disponibilidad de vidrio curvado - no existen normas para el vidrio curvado, excepto algunas normas de fábrica - estructuras y tecnología asociadas necesarios para utilizar vidrio curvado no se han desarrollado al mismo ritmo que los equipos de curvado; no es posible curvar todos los tipos de vidrio; la fabricación de productos de vidrio curvado más sofisticados es considerablemente más difícil que la del vidrio plano (por ejemplo, salvo algunas excepciones). , no es posible suministrar vidrio con una capa blanda que se doble). Los fabricantes de vidrio desarrollan constantemente nuevos tipos de vidrio con revestimiento blando que se pueden doblar y templar.

Muchos factores todavía limitan el uso de vidrio templado curvado. En muchos casos el vidrio templado especificado se sustituye por laminado, ya que es mucho más fácil de conseguir. Hay muchos menos fabricantes y proveedores de vidrio templado curvado que de vidrio laminado. El uso de vidrio templado está aún más limitado ya que curvado sin templado permite conseguir formas más complejas.

Por otro lado muchos factores justifican el uso del vidrio templado en muchas aplicaciones. El templado aumenta considerablemente la resistencia mecánica del vidrio, por lo que en aplicaciones que requieran resistencia se debe utilizar vidrio templado.

Los pasamanos de vidrio atornillados y las estructuras de araña son ejemplos de esto, al igual que los elementos sujetos a cargas pesadas, como las puertas. El curvado y templado es un proceso rápido y eficiente en comparación con la producción de vidrio laminado curvado, por lo que es posible crear series más grandes más rápidamente. Los costos de producción del vidrio templado son menores que los del laminado.

El templado y el laminado no son técnicas mutuamente excluyentes; de hecho, tienden a complementarse, como en todos los tragaluces de Alemania donde se requiere una combinación de vidrio templado y laminado. Hay aplicaciones en las que es imprescindible utilizar vidrio templado (por ejemplo, estructuras atornilladas) y hay aplicaciones que requieren vidrio laminado (por ejemplo, claraboyas). Cada vez con más frecuencia las especificaciones son para estructuras que requieren vidrio laminado templado y termoendurecido.

Los fabricantes se pueden dividir en categorías bastante claras. Los fabricantes de vidrio para mamparas de ducha y vidrio para vitrinas forman su propio grupo especializado que se concentra en este tipo de producción y no se involucra con el vidrio arquitectónico. A su vez, los fabricantes convencionales de vidrio arquitectónico curvado pueden adquirir piezas de gran tamaño de vidrio arquitectónico templado.

Éstas intentan mantenerse en sus mercados ofreciendo a sus clientes una gama completa de productos: vidrio recocido curvado, laminado curvado y templado curvado, así como diferentes combinaciones de estos (como vidrio laminado con luces termoendurecidas curvadas). Un segundo grupo al que se le pide que suministre vidrio arquitectónico curvado está formado por fabricantes de vidrio arquitectónico plano templado. Para conseguir pedidos, este grupo también vende cada vez más una gama completa de productos. Salvo algunas excepciones, no existen empresas especializadas en vidrio arquitectónico templado de gran formato.

Los precios del vidrio arquitectónico templado curvado se han mantenido en un nivel saludable y seguirán manteniéndolo. La fabricación de vidrio arquitectónico de gran tamaño requiere equipos de producción especializados, por lo que no es posible vender la capacidad excedente de máquinas multiuso para este uso, lo que haría bajar los precios. Los bajos costos de producción mantienen fuertes los márgenes de ganancia.

Grandes avances en diferentes áreas del doblado y revenido

Se han producido importantes avances en equipos de curvado y revenido. Han aparecido en el mercado equipos de bajo coste que cada vez están al alcance de más empresas. La calidad del producto final ha mejorado considerablemente gracias a estas innovaciones. La eliminación de las marcas de las pinzas permite utilizar vidrio templado en estructuras sin marco. Los equipos de producción mejorados brindan flexibilidad en los precios sin reducir los márgenes de ganancia. Por otro lado, una mayor precisión dimensional reduce los márgenes de seguridad que afectan el precio de la estructura total.

Cada vez más empresas invierten en hornos de curvado y templado, lo que aumentará considerablemente la disponibilidad del vidrio. A medida que las empresas invierten en equipos, los arquitectos, las empresas constructoras y otros grupos clave reciben información y formación sobre las nuevas oportunidades que ofrece el uso del vidrio en estructuras. La información y un mejor suministro abrirán rápidamente el mercado.

En varios países se están desarrollando normas con el objetivo de difundir información y regular el uso de vidrio curvado en los edificios. La estandarización promoverá significativamente el uso de vidrio curvado en la industria de la construcción.

Se han logrado grandes avances en equipos y accesorios relacionados con el uso del vidrio curvado. Las estructuras perfiladas están disponibles para vidrio curvado. Los nuevos métodos de fijación reducen considerablemente el precio de las estructuras y en general fomentan el uso del vidrio en los edificios. Por ejemplo, el precio adicional relativo al cambiar de vidrio plano a vidrio curvado es mucho menor cuando se utiliza el herraje tipo araña en lugar de los marcos convencionales.

Se puede decir que el vidrio arquitectónico templado curvado está atravesando un período de transición. En este campo de la industria del vidrio se están produciendo importantes avances, tanto en su tecnología de producción como a nivel comercial. Muy recientemente, muchos fabricantes convencionales de vidrio curvado han invertido en modernos hornos horizontales de curvado y templado y parece que esta tendencia continuará.

por Juha Karisola, director de ventas y marketing de Glassrobots Oy