construÇÃo de um dispositivo para cortar garrafas …

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

BACHARELADO EM CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

CONSTRUÇÃO DE UM DISPOSITIVO PARA CORTAR GARRAFAS

DE VIDRO PARA SEREM REUTILIZADAS NA CONFECÇÃO DE

PEÇAS DECORATIVAS

DANILO NASCIMENTO DA SILVA

CRUZ DAS ALMAS

28 de setembro de 2017






PEÇAS DECORATIVAS

Trabalho de conclusão de curso apresentado à

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

como parte dos requisitos para obtenção do título

de Bacharel em Ciências Exatas e

Tecnológicas.

Orientador: Prof. Dr. Nilton Cardoso da Silva

DANILO NASCIMENTO DA SILVA

CRUZ DAS ALMAS







PEÇAS DECORATIVAS

Aprovado em: ____/____/____

EXAMINADORES:

_______________________________________________________________

Prof. Dr. Nilton Cardoso da Silva


_______________________________________________________________

Prof. Dr. Joaquim Jorge Martins Galo


_______________________________________________________________

Prof.ª Dr.ª Alessandra Cristina Silva Valentim


CRUZ DAS ALMAS


Dedico este trabalho aos meus pais, Firmino Gomes da Silva

e Luiza Vieira do Nascimento Silva (in memoria), meus irmãos

Rosangela Nascimento da Silva Ribeiro e Fernando

Nascimento da Silva, a minha namorada Eliana Carmo e a

todos que me incentivaram e apoiaram.

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus por ter me dado saúde, força e sabedoria para enfrentar as

dificuldades impostas e superá-las.

Aos meus pais pelo dom da vida, educação, dedicação e amor.

Aos meus irmãos, por todo apoio e ajuda prestada.

À minha namorada, pelo apoio e incentivo.

Ao meu primo Lucas Nascimento e a todos os demais familiares, tios, primos e

sobrinhas.

Ao professor Nilton Cardoso pela aceitação e orientação deste trabalho.

A todo corpo docente do curso de Bacharelado em Ciências Exatas e Tecnológicas

por proporcionar todo o conhecimento indispensável em minha formação.

À UFRB pela oportunidade e acolhida.

Aos amigos e colegas que estavam presentes em cada dia dessa formação.

A todos que fizeram parte dessa minha jornada, contribuindo direta ou

indiretamente na elaboração deste trabalho deixo os meus agradecimentos.

"A persistência é o menor caminho do êxito".

Charles Chaplin






PEÇAS DECORATIVAS

RESUMO

O vidro é uma substância amorfa, obtida através do resfriamento da mistura de areia, sal e rochas calcarias em fusão até atingir uma condição de rigidez. É composto de sílica, óxido de sódio, óxido de cálcio além de outros óxidos. Os vidros são utilizados nas mais diversas atividades humanas, dentre elas aplicado em janelas, lâmpadas, utensílios de mesa, microscópios e garrafas. As garrafas de vidro possuem um alto potencial de reutilização e reciclagem, porém devido aos custos de armazenamento e transporte apenas 65% são reaproveitados. Este trabalho tem como objetivo oferecer uma forma de reutilização às garrafas de vidro, apresentando a construção de forma simples de uma máquina elétrica de cortar garrafas, feita em base estrutural de madeira, utilizando um motor de micro-ondas para garantir a rotação da garrafa com velocidade constante e uma resistência de chuveiro elétrico responsável por fornecer a energia necessária para cortar as garrafas. Após a construção, os testes evidenciaram que a máquina se mostrou viável, realizando cortes eficientes e com tempo relativamente curto em garrafas com geometria circular, possibilitando assim a reutilização das garrafas cortadas em conjunto com outros materiais na produção de luminária de mesa, arandela e pendente, enquanto que para garrafas com geometria quadrada mostrou-se totalmente ineficaz pelo fato delas se desprenderem do motor e apresentarem trincas apenas na região em contato com a resistência elétrica.

Palavras-chaves: Garrafa, vidro, reutilização, luminárias.

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 - Obsidiana. ......................................................................................... 18

Figura 2.2 - Uso de molde em argila. ................................................................... 19

Figura 2.3 - Técnica do sopro. .............................................................................. 20

Figura 2.4 - Variação do volume x temperatura. .................................................. 22

Figura 2.5 - Estrutura de um sólido cristalino e um sólido amorfo. ....................... 23

Figura 3.1 - Recipientes. ...................................................................................... 41

Figura 3.2 - Luminárias. ....................................................................................... 41

Figura 3.3 - Penduricalhos. .................................................................................. 42

Figura 3.4 - Porta objetos. .................................................................................... 42

Figura 3.5 - Porta velas. ....................................................................................... 42

Figura 3.6 - Jarros. ............................................................................................... 42

Figura 4.1 - Esquema elétrico da máquina. .......................................................... 44

Figura 4.2 - Vista lateral. ...................................................................................... 44

Figura 4.3 - Vista inferior. ..................................................................................... 44

Figura 4.4 - Vista frontal. ...................................................................................... 45

Figura 4.5 - Vista diagonal.................................................................................... 45

Figura 4.6 - Peças da base. ................................................................................. 45

Figura 4.7 - Montagem da base. .......................................................................... 45

Figura 4.8 - Identificação das peças. .....................................................................46

Figura 4.9 - Porca parafusada na chapa de metal. .............................................. 46

Figura 4.10- Barra roscada para deslocamento do suporte da resistência. ......... 47

Figura 4.11 - Barra roscada para deslocamento do elevador. ............................. 47

Figura 4.12 - Corte para o deslocamento da base da resistência. ....................... 47

Figura 4.13 - Encaixe lateral para o disjuntor. ...................................................... 47

Figura 4.14 - Motor de micro-ondas. .................................................................... 48

Figura 4.15 - Suporte em granito para a resistência. ........................................... 48

Figura 4.16 - Fenda para acomodar a resistência. ............................................... 48

Figura 4.17 - Máquina finalizada e em funcionamento. ........................................ 49

Figura 4.18 - Conexões em PVC. ......................................................................... 50

Figura 4.19 - Base da luminária. .......................................................................... 50

Figura 4.20 - Encaixe da garrafa. ......................................................................... 51

Figura 4.21 - Garrafa presa ao encaixe. ............................................................... 51

Figura 4.22 - Luminária pintada. ........................................................................... 52

Figura 4.23 - Luminária finalizada. ....................................................................... 52

Figura 4.24 - Garrafas pintadas. ........................................................................... 52

Figura 4.25 - Tampas de garrafa. ......................................................................... 52

Figura 4.26 - Arandela finalizada. ......................................................................... 53

Figura 4.27 - Materiais para o pendente. ............................................................. 53

Figura 4.28 - Pendente finalizado. ........................................................................ 53

Figura 5.1 - Garrafas quadradas. ......................................................................... 54

Figura 5.2 - Garrafa com diâmetro 8 cm. ............................................................. 55

Figura 5.3 - Garrafa com diâmetro 6 cm. ............................................................. 55

Figura 5.4 - Garrafa com corte irregular. .............................................................. 55

Figura 5.5 - Saliência na superfície do corte. ....................................................... 55

LISTA DE SÍMBOLOS E SIGLAS

a.C Antes de Cristo

Tg Temperatura de transição vítrea

Tf Temperatura de fusão

°C Grau Celsius

cm Centímetro

mm Milímetro

m² Metro quadrado

kg Quilograma

UV Ultravioleta

3D 3 dimensões

A Ampère

V Volt

W Watt

NBR Norma Brasileira Regulamentadora

ABIVIDRO Associação Técnica Brasileira das Indústrias Automáticas de

Vidro

CEBRACE Companhia Brasileira de Cristal

ONU Organização das Nações Unidas

PVB Polivinil butiral

PVC Policloreto de vinila

PET Polietileno tereftalato

SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................. 13

1.1. JUSTIFICATIVA ...................................................................................... 15

1.2. OBJETIVOS ............................................................................................ 15

1.2.1. Objetivo Geral ................................................................................... 15

1.2.2. Objetivos Específicos ....................................................................... 16

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................... 17

2.1. VIDRO ..................................................................................................... 17

2.1.1. História do vidro ................................................................................ 17

2.1.2. O que é o vidro ................................................................................. 20

2.1.3. Composição do vidro ........................................................................ 23

2.1.4. Matérias-primas ................................................................................ 24

2.1.5. Vidro no Brasil .................................................................................. 28

2.1.6. Produção do vidro ............................................................................. 29

2.1.7. Propriedades mecânicas .................................................................. 30

2.1.8. Classificação..................................................................................... 31

2.1.9. Reciclagem ....................................................................................... 33

2.2. PONTO DE FUSÃO DO VIDRO DE EMBALAGENS .............................. 37

2.3. QUEBRA DO VIDRO DEVIDO AO CHOQUE TÉRMICO OU DIFERENÇAS

DE TEMPERATURA ......................................................................................... 37

2.3.1. Método por combustão ..................................................................... 37

2.3.2. Método por aquecimento elétrico...................................................... 38

2.4. ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL ...................................................................... 39

3. POSSÍVEIS UTILIZAÇÕES DECORATIVAS E PRÁTICAS REUTILIZANDO

GARRAFAS DE VIDRO ....................................................................................... 41

4. MATERIAL E MÉTODOS .............................................................................. 43

4.1. MÁQUINA DE CORTAR GARRAFA ....................................................... 43

4.2. LUMINÁRIAS .......................................................................................... 49

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................... 54

5.1. CUSTO DA MÁQUINA DE CORTAR GARRAFAS DE VIDRO E DAS

LUMINÁRIAS .................................................................................................... 56

6. CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ............... 59

6.1. CONCLUSÕES ....................................................................................... 59

6.2. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ...................................... 60

REFERÊNCIAS .................................................................................................... 61

13

Nos séculos passados, o homem tinha em mãos uma quantidade limitada de

materiais, somente aqueles encontrados na natureza como: madeira, pedra argila

e outros. Mas que, com o tempo, o homem compreendeu a relação entre a estrutura

e composição dos materiais e suas propriedades, e, aliado ao desenvolvimento

tecnológico foi capaz de criar técnicas e moldar em grande parte as características

dos materiais, fornecendo ao homem um leque de materiais com características

diversas, entre eles estão os metais, plásticos, cerâmicas, fibras e o vidro.

(CALLISTER, 2008, p. 2)

Para Alves, Gimenez e Mazali (2001) “os materiais vítreos têm uma

característica extremamente interessante: seja qual for a nossa necessidade,

quase sempre existe a possibilidade de vir a utilizá-los nos mais diferentes

contextos.”

Nos últimos anos passou-se a conhecer melhor o vidro, e com o avanço da

tecnologia ocorreram melhorias nas técnicas de produção que permitiram a

manipulação das suas propriedades para aplicá-lo em diversas atividades

humanas. Hoje, além da confecção de embalagens (uma das primeiras aplicações

do vidro após sua descoberta na antiguidade) o vidro é usado largamente pela

indústria da construção civil, mecânica, química entre outras. Essa versatilidade

deve-se as suas propriedades que, com um bom tratamento tecnológico pode

atender diversas necessidades que outros materiais não suprem, tornando o vidro

um material amplamente difundido. (AKERMAN, 2013)

O aumento no consumo de produtos industrializados nos últimos anos,

aliada a não reutilização e reciclagem de materiais, tem gerado aumento

considerável na produção de resíduos sólidos. Dias e Cruz (2009) apontam que um

dos maiores problemas da sociedade moderna ao longo dos anos, é justamente a

destinação final adequada destes resíduos sólidos principalmente nos países

desenvolvidos.

“No Brasil, apesar do vidro corresponder a apenas 3% dos resíduos

urbanos” (DIAS e CRUZ, 2009, p. 6), é um material que merece atenção, devido ao

seu elevado potencial de reutilização e reciclagem, possibilitando assim inúmeras

aplicações, desde embalagens para alimentos e produtos farmacêuticos, lentes de

1. INTRODUÇÃO

14

óculos e microscópios, para-brisa de automóveis, janelas, fibras de

telecomunicações, utensílios de laboratório etc. (AKERMAN, 2013). Outro ponto a

ser considerado em relação aos resíduos vítreos é que, apesar de não constituir

diretamente um problema para o meio ambiente por não ser um poluente, os

mesmos não são biodegradáveis e tem volume fixo definido, ocupando assim

grandes volumes em lixões e aterros, reduzindo a vida útil desses locais.

Durante esses últimos anos muito tem se falado sobre desenvolvimento

sustentável, que se baseia em três pilares: desenvolvimento econômico,

desenvolvimento social e a proteção do meio ambiente. O relatório Brundtland

(1987) publicado por uma comissão da Organização das Nações Unidas (ONU)

define o conceito de desenvolvimento sustentável como, o atendimento das

necessidades das gerações atuais, sem comprometer a possibilidade de satisfação

das necessidades das gerações futuras. Sendo assim é necessário consumir e

suprir as necessidades humanas de forma consciente e sem desperdícios de modo

a garantir a preservação de recursos para as gerações futuras.

Diminuir a emissão de poluentes, reduzir o desperdício dos recursos

naturais, reciclar e reutilizar os resíduos sólidos, reduzir o consumo de energia e

utilizar energias renováveis fazem parte de um conjunto de soluções para amenizar

os danos causados pela ação do homem sobre a natureza.

O uso da iluminação artificial através do aproveitamento da luz natural é um

fator importante na economia de energia das edificações. Porém nem sempre é

possível aproveitar a luz natural. O conjunto de elementos, entre eles lâmpadas,

luminárias, cores das superfícies internas e do mobiliário são responsáveis pela

eficiência do sistema de iluminação artificial. (MORAES, 2012).

A reutilização do vidro promove a sustentabilidade por vários motivos:

retirada das sucatas presente no ambiente na forma de cacos ou embalagens, até

então sem utilidade; redução da extração de novas matérias-primas da natureza e

na emissão de poluentes contribuindo assim para a preservação ambiental; e

geração de renda para famílias e cooperativas de reciclagem.

Para minimizar a quantidade de resíduos sólidos e possibilitar a

sustentabilidade ambiental, é necessário aplicar a política dos 3 Rs: Reduzir,

Reutilizar e Reciclar.

15

• Reduzir significa consumir menos produtos e dar preferência àqueles que

gerem menos resíduos.

• Reutilizar é usar novamente, seja reaproveitando e dando-lhe a mesma

utilidade como, por exemplo, embalagens de alimentos ou uma nova função

(artesanato e decoração).

• Reciclar envolve a transformação dos materiais, ou seja, a partir daquele

produto inutilizado será dada origem a um produto novo.

Partindo então da política dos 3 Rs, surgiu a ideia de buscar uma nova

utilidade a esse tipo de resíduo.

O vidro é um material amplamente utilizado no cotidiano, em construções,

fabricação de embalagens e outros afins, mesmo não havendo indústrias vidreiras

próximas a uma cidade, a abundância de vidro e resíduos vítreos é fato, assim este

trabalho se mostra importante social e ambientalmente, pois visa dar nova

utilização as garrafas de vidro promovendo uma fonte de renda para a sociedade

sob a forma de produtos artesanais confeccionados a partir das garrafas e a

preservação do meio ambiente com a destinação adequada desses resíduos.

Tendo em vista a necessidade do reaproveitamento do vidro, uma alternativa

viável e que se enquadra como uma ação sustentável, do ponto de vista ambiental,

social e econômico, desta forma a existência deste trabalho foi concebida pela

busca, pesquisa e interesse em utilizar vidros sem função específica, no caso

garrafas de vidro em desuso para produção de objetos uteis, mais especificamente

na área de iluminação, diretamente empregada na decoração de interiores.

O objetivo geral desta monografia é destacar a praticidade e uso do vidro

para promover a sustentabilidade, promovendo a construção de luminárias com

vidro oriundo do reaproveitamento de garrafas, aplicadas na iluminação e

1.1. JUSTIFICATIVA

1.2. OBJETIVOS

1.2.1. Objetivo Geral

16

decoração, construindo para isto, um equipamento elétrico para realizar cortes em

garrafas de vidro e avaliação de seu desempenho.

Avaliar a viabilidade da produção do equipamento;

Analisar a precisão do corte;

Verificar o tempo gasto para realizar o corte;

Usar este equipamento para cortar garrafas de vidro em desuso.

Construir aplicações sustentáveis direcionadas a decoração de interiores

concentradas principalmente na iluminação usando o material cortado.

Determinar o custo total de fabricação e montagem da máquina e das

luminárias pretendidas.

1.3. ESTRUTURA DO TRABALHO

Esta monografia foi desenvolvida sob a forma de seis capítulos como segue

estruturado abaixo, de forma a ser bem abrangida e compreendida:

O primeiro capítulo contém a introdução do trabalho bem como a justificativa

e seus objetivos a serem alcançados.

No segundo capítulo tem-se a revisão do estado da arte, constando uma

breve abordagem sobre o vidro.

No terceiro capítulo é apresentado um pouco sobre possíveis aplicações das

garrafas cortadas, culminando com seu uso e aplicação na iluminação e na

decoração de interiores.

O quarto capítulo é constituído com o material e métodos utilizados.

No quinto capítulo são apresentados os resultados e discussão.

E por fim, no capítulo seis, têm-se as conclusões e perspectivas futuras.

1.2.2. Objetivos Específicos

17

Este capítulo contempla a revisão de estado da arte com objetivo de

apresentar os fundamentos básicos relacionados ao vidro, destacando sua

aplicação na decoração, concentrando no seu uso na iluminação de interiores e

fundamentar uma melhor compreensão do trabalho através de informações

relevantes.

2.1. VIDRO

2.1.1. História do vidro

O vidro é um dos materiais mais antigos conhecidos no mundo. “O vidro

começou a ser empregado pelo homem desde a pré-história há cerca de 75.000

anos.” (AKERMAN, 2013, p. 6).

Segundo Alves, Gimenez e Mazali (2001), seu primeiro uso foi feito pelo

homem como ferramenta doméstica através de vidros naturais, formados a partir

do resfriamento de rochas fundidas em elevadas temperaturas nos processos

vulcânicos, chamado obsidiana. “O material empregado se constituía de um vidro

natural, existente na natureza como mineral, e era empregado por uma

característica que muitas vezes atribuímos como defeito que é o seu poder de

corte” (AKERMAN, 2013, p. 6). Esse material é ilustrado na Figura 2.1.

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

18

Figura 2.1 - Obsidiana.

Não se sabe ao certo, onde e quando o vidro foi descoberto, Akerman (2013,

p. 6) afirma que, “apesar de empregar o vidro há muito tempo, o homem só

começou a produzir este material em torno de 4500 anos atrás.” Segundo Caldas

(2012, p. 13), os primeiros registros sobre o vidro, descoberto por mercadores

fenícios, data-se em torno do ano de 5000 a.C.

Historiadores afirmam que os primeiros vestígios de vidro produzido pelo

homem nessa época ocorreram na Síria, outros apontam o Egito em 2500 anos

a.C. Uma das versões diz que o vidro foi descoberto de forma ocasional quando

navegadores fenícios faziam fogueiras na praia, após algum tempo era possível

observar o surgimento de um material pastoso e transparente que posteriormente

se solidificava (ALVES, GIMENEZ e MAZALI, 2001, p. 13).

“Somente por volta de 1500 anos a.C., no Egito, foi que se iniciou o emprego

do vidro em artigos utilitários, na forma de embalagens.” (AKERMAN, 2013, p. 7).

Vestígios de fragmentos encontrados em escavações de arqueologia indicam que

os egípcios já produziam artefatos de vidro, nessa época, utilizando moldes de

argila. De acordo com Akerman (2013), a técnica baseava-se na utilização de um

bastão, cuja ponta continha um molde em argila que seria a parte interna do

recipiente, o molde era então mergulhado no vidro sob a forma líquida, retirado e o

Fonte: Akerman, 2013.

19

recipiente se encontrava moldado em volta desse núcleo de argila, ao enrijecer o

bastão era removido e a argila no interior do recipiente era raspada e extraída. A

Figura 2.2 a seguir ilustra esse processo.

Figura 2.2 - Uso de molde em argila.

Posteriormente se descobriu uma técnica que revolucionou o modo de

produção de recipientes de vidro. A técnica do fole, desenvolvida no Egito,

proporcionou o aumento do calor em fornos e assim a produção de um vidro menos

arenoso e com maior trabalhabilidade. Alves, Gimenez e Mazali (2001, p. 14)

afirmam que a produção de altas temperaturas e o controle da atmosfera de

combustão, teve influência marcante sobre a qualidade dos vidros e permitiram

uma fusão mais eficiente dos materiais constituintes.

O advento da técnica do sopro (Figura 2.3), desenvolvida há cerca de 2000

anos na Síria, garantiu a popularização do vidro. O princípio dessa técnica consiste

em utilizar um tubo (cana), na qual em uma das pontas é recolhida uma porção do

material fundido e pela outra é soprado conferindo ao material o formato de bolha.

Assim começaram a se produzir embalagens com menor custo e maior

produtividade, tornando-o acessível inclusive para cidadãos comuns (AKERMAN,


20

2013, p. 8). Essa técnica perdura até os dias de hoje na produção de embalagens

e recipientes ocos criados a partir de máquinas sofisticadas.

Figura 2.3 - Técnica do sopro.

“A França já fabricava o vidro desde a época dos romanos. Porém, só no

final do século XVIII foi que a indústria prosperou e alcançou um grau de perfeição

notável.” (CEBRACE, 2016).

2.1.2. O que é o vidro

A Companhia Brasileira de Cristal (CEBRACE, 2016) define o vidro como

“uma substância inorgânica, amorfa e fisicamente homogênea, obtida através do

resfriamento de massa em fusão.”

Segundo Callister (2002) o vidro é um sólido não cristalino, comumente

chamado de sólido amorfo ou líquido super-resfriado. Akerman (2000, p. 7) define

como amorfo todo material que “não apresenta ordem molecular a longas

distâncias, isto é, quando não há regularidade dos seus constituintes moleculares

em uma escala superior a algumas vezes o tamanho destes grupos”.

Azeredo (1987, p. 127) define o vidro como, “basicamente um produto

monolítico, plano, transparente ou translúcido, resultante da fusão da sílica (areia)

auxiliada por fundentes rochosos (feldspato, dolomita e calcário) e por fundentes

industriais (carbonato de sódio, sulfato de sódio), posteriormente resfriado até uma


21

condição de rigidez, sem se cristalizar”, ou seja, sem formação de arranjos

ordenados de moléculas que se repetem em períodos regulares.

Vidro é um sólido não-cristalino, portanto, com ausência de simetria e periodicidade translacional, que exibe o fenômeno de transição vítrea, podendo ser obtido a partir de qualquer material inorgânico, orgânico ou metálico e formado através de qualquer técnica de preparação (ALVES, GIMENEZ e MAZALI, 2001, p. 16).

“O vidro é um sólido que apresenta a estrutura semelhante à de um líquido,

isto é, seus átomos não estão organizados na forma de cristais como acontece com

a maioria de substâncias sólidas que conhecemos” (AKERMAN, 2013, p. 16).

2.1.2.1. Transição vítrea

A estrutura da massa em fusão que origina o vidro apresenta semelhanças

às de um líquido. De acordo com a diminuição gradual da temperatura até atingir o

ponto de fusão (Tf), um material que se encontra no estado líquido pode sofrer o

fenômeno de cristalização, na qual é necessário certo tempo para a organização

das moléculas formando o cristal, ou evitando a cristalização, tornando-se um

líquido super-resfriado. (ALVES, GIMENEZ e MAZALI, 2001; IDALGO, 2009).

De acordo com Idalgo (2009, p. 22), há um aumento contínuo da viscosidade

devido a diminuição da temperatura onde ao atingir a chamada temperatura Tg

(definida como temperatura de transição vítrea) ocorre uma mudança de fase e

líquido super-resfriado passa ao estado vítreo. Ver Figura 2.4.

22

Figura 2.4 - Variação do volume x temperatura.

“Um rápido resfriamento desloca a Tg para altas temperaturas enquanto um

resfriamento mais lento desloca Tg para baixas temperaturas” (IDALGO, 2009, p.

22).

Akerman (2000, p. 9) afirma que abaixo dessa temperatura Tg, o material

apresenta característica de um líquido, ou seja, arranjo indefinido, e passa a se

comportar semelhante a um sólido.

Alves, Gimenez e Mazali (2001, p. 18) afirmam que, “conforme a temperatura

diminui, aproxima-se de uma condição em que a mobilidade, em nível atômico,

dentro do líquido, torna-se bastante reduzida e os átomos fixam-se em suas

posições”. Essa consideração também é feita por Akerman (2013, p. 15) onde

afirma que “à medida que a massa fundida se esfria sua viscosidade aumenta cada

vez mais dificultando ainda mais a movimentação livre dos átomos que não

conseguem se organizar como no estado sólido de outros materiais”. A comparação

entre a rede cristalina de um sólido cristalino e um sólido amorfo pode ser feita

observando a Figura 2.5.

Fonte: Idalgo, 2009.

23

Figura 2.5 - Estrutura de um sólido cristalino e um sólido amorfo.

A composição básica do vidro durante seu período de existência, desde sua

descoberta até os dias atuais se mantém a mesma (AKERMAN, 2013, p. 51). O

vidro comum mais usado de acordo com Barros (2010, p. 4) é composto de 70% a

72% de sílica (SiO2), cerca de 15% de óxido de sódio (Na2O), 10% de óxido de

cálcio (CaO) e 5% de outros óxidos.

O vidro apresenta intrinsecamente duas características importantes, a

transparência e a durabilidade. Segundo Akerman (2013, p. 23) outras

propriedades importantes são obtidas através da adição de modificadores, e tem-

se uma grande escala de composições para os vidros a fim de garantir essas

propriedades específicas.

Akerman (2013, p. 20) afirma que a sílica sozinha produz um excelente vidro,

em contra partida seu ponto de fusão é muito alto requerendo fornos especiais e

muito consumo de energia apresentando alto custo de produção.

A solução para este problema foi de incorporar elementos fundentes à sílica que abaixam a temperatura de elaboração, mas mantém características adequadas para os produtos. Estes fundentes são o óxido de sódio e o óxido de cálcio que em conjunto com a sílica produzem a família de vidro denominada silico-sodo-cálcico ou simplesmente sodo-cálcico. (Akerman, 2013, p. 20).

Dentre as infinitas formulações, o vidro é dividido quimicamente nas

principais famílias a seguir e descritas segundo Akerman (2000, p. 16) como:

2.1.3. Composição do vidro

Fonte: Alves, Gimenez e Mazali, 2001.

24

Vidro sodo-cálcico: Eles compreendem, de longe, a família de vidros mais

antiga e largamente utilizada. Constituem a maior parte das garrafas, frascos,

potes, janelas, bulbos e tubos de lâmpadas, participando com mais de 90% de todo

o vidro produzido no planeta.

Sílica vítrea: Este vidro pode ser preparado, aquecendo-se areia de sílica ou

cristais de quartzo até uma temperatura acima do ponto de fusão da sílica, 1725

°C. Processo de fusão é muito lento. Sílica vítrea tem um coeficiente de expansão

térmico muito baixo, sendo ideal para janelas de veículos espaciais, espelhos

astronômicos, e outras aplicações aonde são exigidas baixa expansão térmica a

fim de se ter resistência a choques térmicos ou estabilidade dimensional.

Vidros ao chumbo: Vidro ao chumbo é o vidro nobre aplicado em copos e

taças finas, conhecido como “cristal”. Têm sido usados por séculos para produção

de artigos finos de mesa e peças de arte. O chumbo também confere ao vidro um

maior índice de refração, incrementando seu brilho. São usados largamente na

indústria eletroeletrônica. Também utilizados em ótica, devido aos seus altos

índices de refração.

Vidros borossilicatos: Os vidros borossilicatos apresentam alta resistência

ao choque térmico e por isso são empregados em produtos de mesa que podem

ser levados ao forno. É o caso do Pyrex e do Marinex. Devido à menor quantidade

de óxidos modificadores, além da resistência ao choque térmico vidros

borossilicatos são também muito resistentes ao ataque químico e por isso são

utilizados em vários equipamentos de laboratório.

Vidros alumino-borossilicato: vidros alumino-silicatos comerciais podem ser

aquecidos a temperaturas superiores sem deformação, comparativamente a vidros

sodo-cálcicos ou à maioria dos borosilicatos. Vidros alumino-silicatos são utilizados

em tubos de combustão, fibras de reforço, vidros com alta resistência química e

vitro-cerâmicos.

Segundo Akerman (2013, p. 29), a sílica provém da areia acumulada devido

ao intemperismo e erosão das rochas, e é a que ocupa a maior parcela da massa

do vidro. A fornecedora de cálcio são as rochas (calcários) extraídas através de

explosões em pedreiras e assim como a areia passam por um beneficiamento para

2.1.4. Matérias-primas

25

garantir uma granulometria regular e evitar defeitos no produto final. A barrilha ou

carbonato de sódio é produzido através de processo químico e tem duas origens,

produzida a partir da trona que é um mineral raro, escasso, presente apenas em

algumas regiões, chamada de barrilha natural, e a partir da salmoura dos oceanos

chamada de barrilha artificial.

As matérias-primas devem ser homogêneas, livres de impurezas

(contaminantes) como solo, cerâmicas e outros materiais para garantir a boa

qualidade do produto, e evitar interferências em características importantes como

cor e resistência, por exemplo. (AKERMAN, 2013, p. 34).

Segundo Oliveira (2007, p. 33), as matérias-primas que compõe os vidros

são divididas segundo suas funções em:

• Vitrificante – é considerado, pela sua natureza, o verdadeiro esqueleto do

vidro, composta de sílica tão pura quanto possível e proveniente das areias

ou das rochas de quartzo.

• Fundentes – tem a função de baixar o alto grau de fusão da sílica. Ex.:

carbonato de sódio (Na2CO3), carbonato de potássio (K2CO3) e óxido de

chumbo (PbO);

• Estabilizantes – dão a resistência química a fatores do meio ambiente como

a umidade, o calor, a luz e gases naturais. Ex.: carbonato de bário (BaCO3),

carbonato de cálcio (CaCO3), carbonato de magnésio (MgCO3) e óxido de

alumínio (Al2O3);

• Afinantes – têm por função a formação, na massa vítrea em fusão, de

grandes bolhas gasosas que, ao libertarem-se para a superfície, arrastam o

gás retido sob a forma de minúsculas bolhas. Ex.: óxido de arsênico

(As2O3), óxido de antimônio (Sb2O3) e nitrato de sódio (NaNO2);

• Descorantes – utilizado nos vidros brancos para compensarem a cor

esverdeada ou amarelo-esverdeada da massa fundida, resultante das

impurezas das matérias-primas naturais como o ferro, o níquel e o cobre.

Ex.: óxido de manganês (Mn2O7) e nitrato de potássio (KNO3);

• Corantes – matérias-primas que, misturadas à composição dos vidros

brancos, lhes dão a coloração pretendida. Ex.: óxido de prata (Ag2O) para

obtenção de vidros amarelos; cobalto (Co) para vidros azuis; manganês (Mn)

26

para vidros ametista; óxido de ferro (FeO) para vidros verdes; púrpura de

Cássio para vidros vermelhos, criolite para vidros opala, etc. A Tabela 2.1

exibe alguns elementos corantes e a coloração equivalente proporcionada

ao vidro.

Tabela 2.1 - Agentes corantes.

Agente de coloração Coloração

Cobre Azul claro

Crômio Verde

Amarelo

Manganês Violeta

Preto

Ferro Marrom amarelado

Verde azulado

Cobalto Azul intenso ou rosa

Verde

Níquel Marrom, amarelo, verde, azul a violeta, dependendo da matriz vítrea

Vanádio Verde, em vidros silicatos e marrom, em vidros boratos

Titânio Violeta

Neodímeo Violeta avermelhado

Praseodímeo Verde claro

Ouro Rubi (partículas coloidais dispersas na matriz vítrea)

Cádmio Laranja

Os vidros são hoje utilizados em quase todos os aspectos das atividades

humanas; em casa, nas janelas, lâmpada e luminárias, sistemas de aquecimento

solar, fornos e geladeiras, utensílios de mesa, decoração, etc.; na ciência, nos

microscópios e telescópios constituindo as lentes, nos frascos dos laboratórios,

etc.; na indústria, nos reatores, visores, instrumentos, etc., e mesmo em arte, pois

eles podem ter suas propriedades ajustadas às suas finalidades, assumindo

infinitas cores e formas. (AKERMAN, 2013).

Fonte: Adaptado de Alves, Gimenez e Mazali, 2001.

27

O vidro é um material altamente tecnológico e atualmente indispensável.

Características como a transparência e durabilidade, fazem do vidro uma excelente

matéria-prima na produção de recipientes e embalagens para alimentos. Outra

característica importante, a impermeabilidade, (superfície lisa, não apresenta

porosidade) evita a contaminação em seu interior, e ainda não reage (inerte) com

o produto nele contido, tanto que, são utilizados como embalagens de substâncias

químicas e produtos farmacêuticos. O uso do vidro não se restringe apenas no

ramo alimentício, os campos da ciência influenciados pelo seu uso são diversos. O

avanço sobre o conhecimento do vidro culminou no avanço de outras áreas, tal

avanço tecnológico do vidro propiciou expansão dos conhecimentos sobre

astronomia, ciências biológicas, física, química e engenharia. (AKERMAN, 2000;

PINHEIRO, 2007).

O vidro é um material que apresenta diversas qualidades, para Oliveira

(2007, p. 31) tais qualidades são:

• Transparência e Elegância - o consumidor visualiza o que pretende comprar.

Os produtos ganham uma imagem nobre, sofisticada e confiável.

• Inércia - o vidro não reage quimicamente. Por ser neutro, o produto não sofre

alteração de sabor, odor, cor ou qualidade.

• Praticidade - após o uso, o produto pode ser novamente fechado, caso não

seja consumido em sua totalidade.

• Dinâmico - devido às suas propriedades permite uma possibilidade enorme

de combinações na transformação do vidro original, o que garante a

possibilidade de renovação constante do design das embalagens.

• Higiênico - o vidro é fabricado com elementos naturais, protegendo os

produtos durante mais tempo e dispensando a utilização de conservantes

adicionais, atendendo a todos os requisitos exigidos para o

acondicionamento de líquidos e alimentos para o consumo humano.

• Impermeável - por não ser poroso, funciona como uma barreira contra

qualquer agente exterior, mantendo assim os produtos mais frescos em

relação a outros tipos de embalagens.

• Resistência Térmica - mudanças bruscas de temperatura, cargas verticais e

umidade não é problema para as embalagens de vidro o mesmo pode ser

28

utilizado diretamente no forno de micro-ondas e a vantagem adicional de

poder ser levado diretamente à mesa sem necessidade de transferência

para outros recipientes.

• Versátil - formas, cores e tamanhos são detalhes que fazem diferença no

ponto de venda.

• Reutilizável - embalagens vazias de vidro podem ser utilizadas para

armazenar qualquer outro alimento ou mesmo objetos.

• Retornável - embalagens de vidro podem ser reaproveitadas diversas vezes,

como é o caso, por exemplo, das garrafas de cerveja e refrigerantes.

• Reciclável - o vidro pode ser reciclado infinitamente, sem perda de qualidade

ou pureza do produto. Uma garrafa de vidro gera outra exatamente igual,

independente do número de vezes que o caco de vidro vai ao forno para ser

reciclado”.

A Companhia Brasileira de Cristal (CEBRACE, 2016) afirma que a indústria

vidreira no Brasil teve início no século XVII no nordeste brasileiro, especificamente

Olinda e Recife em Pernambuco a partir das invasões holandesas. A primeira

oficina produzia vidros para janelas, copos e frascos e fechou com a saída dos

holandeses.

O vidro voltou a entrar no mapa econômico do país a partir de 1810, quando em 12 de janeiro daquele ano, o português Francisco Ignácio da Siqueira Nobre recebeu carta régia autorizando a instalação de uma indústria de vidro no Brasil. A fábrica instalada na Bahia produzia vidros lisos, de cristal branco, frascos, garrafões e garrafas. Ela entrou em operação em 1812. Em 1825, fechou em função das grandes dificuldades financeiras. (PINHEIRO, 2007, p. 16).

Segundo a CEBRACE (2016) no ano de 1839, entrou em operação no Rio

de Janeiro a indústria vidreira chamada Fábrica Nacional de Vidros São Roque,

fundado pelo italiano Folco e composta por funcionários italianos e brasileiros que

realizavam os processos de fabricação manualmente. Em 1878, Francisco Antônio

Esberard funda a fábrica de Vidros e Cristais do Brasil, também localizada no Rio

de Janeiro. A introdução de fornos contínuos e máquinas automáticas no século

2.1.5. Vidro no Brasil

29

XX, possibilitou a produção em massa do vidro, que até então era feita de forma

artesanal.

A produção começa com o armazenamento das matérias-primas em silos

separadamente sob a forma de grãos, e de acordo com Akerman (2013, p. 29), “as

matérias-primas são empregadas todas na forma de sólidos granulados com os

grãos variando de 0,1 a 2,0 mm de diâmetro”.

Os vidros convencionais são produzidos tradicionalmente através do método

de aquecimento até atingir a fusão das matérias-primas e em seguida resfriada.

(ALVES, GIMENEZ e MAZALI, 2001; CALLISTER, 2002).

A massa de matérias-primas empregadas supera a massa de vidro correspondente produzida, pois algumas delas perdem gases durante o processo de elaboração. Para cada 1000 quilos de vidro produzido são necessários, aproximadamente, 1200 quilos de matérias-primas. (AKERMAN, 2013, p. 35).

Akerman (2013, p. 41) afirma que para iniciar a conformação das peças, a

massa deve apresentar uma viscosidade intermediária, não muito baixa nem muito

alta, pois dificulta na moldagem das peças. A massa pode escorrer devido ao peso

próprio se estiver muito “mole” ou não atingir a forma desejada por estar muito

“dura”.

“A viscosidade é a dificuldade dos átomos se moverem uns em relação aos

outros e quanto maior ela for mais dificuldade tem o líquido de escoar. Um exemplo

de líquido viscoso é o mel” (AKERMAN, 2013, p. 15).

2.1.6.1. Recozimento

Segundo Akerman (2013, p. 42) após conformar a peça e esfriar, tensões

são geradas no interior do vidro devido à massa em regiões internas resfriar mais

devagar que as regiões externas, permitindo melhor acomodação dos átomos

consequentemente ocupando um volume menor. Estas diferenças de volumes

gerarão tensões que podem quebrar o vidro ou pelo menos fragilizá-lo. Akerman

(2000, p. 28) ainda afirma que, evitar estas tensões é impossível, pois elas são

inerentes ao processo, então o que se deve fazer é eliminá-las ou ao menos reduzi-

las a um nível tolerável.

2.1.6. Produção do vidro

30

“Na produção de garrafas e outros artigos conformados em moldes metálicos

o mesmo fenômeno acontece exigindo que todo produto de vidro após a sua

conformação sofra um processo de aliviamento de tensões denominado de

recozimento” (AKERMAN, 2013, p. 17).

Akerman (2013, p. 17) explica que para aliviar essas tensões, o vidro passa

pelo processo de recozimento onde a peça é reaquecida até um ponto em que a

viscosidade diminui e permita a acomodação dos átomos aliviando as tensões

internas e logo em seguida é resfriada lentamente e de maneira uniforme.

2.1.6.2. Têmpera

Akerman (2013, p. 44) em seus estudos explica o processo da “têmpera

aplicada ao vidro como uma forma de aumentar de 3 a 5 vezes a sua resistência

mecânica. O princípio da têmpera se baseia no fato de que quando o vidro esfria

mais rapidamente (mais desordenado) tende a ocupar maior espaço do que vidro

esfriado lentamente (mais ordenado).”

“Para se temperar uma chapa de vidro ela é aquecida até que quase comece a escoar. Em seguida se esfria com jatos de ar direcionado por toda a sua superfície. Desta forma o vidro que está na camada externa, como se fosse a sua pele, esfria rapidamente com o jato de ar. Porém o vidro do centro, que está protegido pela pele, se esfria lentamente (o vidro é um mau condutor de calor). (AKERMAN, 2013, p. 44).

Ainda segundo Akerman (2013, p. 44) no final do processo o vidro da pele

ocupa um volume maior enquanto que o núcleo ocupa um volume menor, assim a

pele tende a expandir e o núcleo a encolher gerando uma tensão de compressão

na superfície que impede, ou ao menos dificulta o surgimento de trincas que

quebraria o vidro.

“As propriedades do vidro variam com a sua composição química. Como a

composição do vidro não é fixa e vários componentes podem ser adicionados, em

diferentes proporções, se obtém vidros com propriedades variando dentro de

determinadas faixas” (AKERMAN, 2013, p. 23).

2.1.7. Propriedades mecânicas

31

Para Akerman (2000, p. 26) “o vidro é um material frágil, porém não fraco.

Ele tem grande resistência à ruptura, podendo mesmo ser utilizado em pisos, é duro

e rígido, porém não tenaz não sendo apropriado para aplicações sujeitas a

impactos.”

Frágil = Baixa resistência ao impacto

Fraco = Baixa resistência à ruptura

Duro = Difícil de riscar

Rígido = Resistente à deformação elástica

Tenaz = Resistente ao impacto

“O vidro na região elástica se comporta como o aço. Quando a tensão cessa

ele volta ao formato original. Porém o vidro não se deforma plasticamente à

temperatura ambiente e ao passar seu limite de resistência se rompe

catastroficamente” (AKERMAN, 2000, p. 26).

A CEBRACE (2016) define algumas classes do vidro:

Vidro float: é um vidro plano transparente, incolor ou colorido, com espessura

uniforme e massa homogênea. É o vidro ideal para aplicações que exijam perfeita

visibilidade, pois não apresenta distorção óptica, e possui alta transmissão de luz.

Vidro impresso: é um vidro plano translúcido, incolor ou colorido, que recebe

a impressão de um padrão (desenho) quando está saindo do forno. É usado na

construção civil, eletrodomésticos, móveis, decoração e utensílios domésticos.

Vidro temperado: é um vidro que recebe tratamento térmico, que o torna

mais rígido e mais resistente à quebra. Em caso de quebra produzem pontas e

bordas menos cortantes, fragmentando-se em pequenos pedaços arredondados.

Vidro laminado: é composto por duas chapas de vidro intercaladas por uma

película plástica (PVB – Polivinil Butiral) de grande resistência. Em caso de quebra,

os cacos ficam presos na película de PVB.

Termo refletor: indicado para locais onde há grande incidência de raios

solares, como fachadas de prédios, janelas, portas, sacadas e coberturas, pois

proporciona melhor conforto térmico. Eles têm a função de reduzir a entrada de

calor para o interior do ambiente, além de produzir um controle na entrada da luz

para o interior das edificações.

2.1.8. Classificação

32

Vidros autolimpantes: são produzidos a partir de um vidro float que recebe

uma camada ainda no seu processo de fabricação. Essa camada aproveita a força

dos raios UV (Ultravioleta) e da água da chuva para combater a sujeira e os

resíduos que se acumulam no exterior.

Espelhos: são produzidos a partir de um vidro float que recebe uma camada

a base de prata. Em seguida essa camada é protegida por camadas de tinta.

A NBR 7199 - Projeto, execução e aplicações de vidros na construção civil,

classifica os vidros utilizados na construção civil quanto ao tipo, transparência,

forma, acabamento da superfície e cor.

Quanto ao tipo:

• Vidro recozido;

• Vidro de segurança temperado;

• Vidro de segurança laminado;

• Vidro de segurança aramado;

• Vidro termo absorvente;

• Vidro composto.

Quanto à transparência:

• Vidro transparente;

• Vidro translúcido;

• Vidro opaco.

Quanto à forma:

• Chapa plana

• Chapa curva

• Chapa perfilada

• Chapa ondulada

Quanto ao acabamento da superfície:

• Vidro liso;

• Vidro float;

• Vidro impresso;

• Vidro fosco;

33

• Vidro espelhado;

• Vidro gravado;

• Vidro esmaltado;

• Termo refletor.

Quanto à cor:

• Incolor;

• Colorido.

Segundo a Associação Técnica Brasileira das Indústrias Automáticas de

Vidro (ABIVIDRO, 2016), atualmente 65% dos resíduos de vidro são reaproveitados

no Brasil, desse percentual, 40% são reciclados e 25% são reutilizados.

Segundo afirma Barros (2010, p. 17) “o Brasil produz em média 890 mil

toneladas de embalagens de vidro por ano, usando cerca de 45% da matéria-prima

reciclada na forma de cacos. Parte deles foi gerado como refugo nas fábricas e

parte retornou por meio de coleta.”

Dias e Cruz (2009, p. 6) apontam que, “o principal mercado desses

recipientes é formado pelas vidrarias, que compram o material de sucateiros na

forma de cacos ou recebem diretamente das campanhas de reciclagem dos

municípios. Devido ao peso, o custo do transporte é uma das principais dificuldades

para a reciclagem.”

“O vidro é um material não poroso que resiste a temperaturas de até 150°C

(vidro comum) sem perder nenhuma de suas propriedades físicas e químicas. Esse

fato faz com que os produtos fabricados de vidro possam ser reutilizados várias

vezes para a mesma finalidade.” (DIAS e CRUZ, 2009, p. 16).

A reciclagem de resíduos sólidos é uma atividade muito importante para o

ambiente e para a sociedade, além do ciclo infinito, redução da quantidade de lixo

e evitar a extração de novas matérias-primas, é uma atividade rentável.

Reciclar e reutilizar vidros poderá contribuir para a matriz energética nacional através da economia de enormes quantidades de energia, visto que para produzir 1 kg de vidro novo são necessários 4500 kilojoules, enquanto que para produzir 1 kg de

2.1.9. Reciclagem

34

vidro reciclado necessita-se de 500 kilojoules. (ALVES, GIMENEZ e MAZALI, 2001, p. 24).

Os resíduos recicláveis são as embalagens e cacos, de bebidas e alimentos,

pois não contém óxidos na composição. Os produtos reutilizados geralmente são

as garrafas retornáveis de bebidas. As sucatas reutilizáveis recebem outras

finalidades como artigos de decoração e bijuterias, tintas, abrasivos e utilizadas em

estudos como agregado em concreto. A Tabela 2.2 a seguir exemplifica alguns

resíduos vítreos que são recicláveis e não recicláveis.

Tabela 2.2 - Vidros recicláveis e não recicláveis.

Reciclável Não reciclável Garrafas Espelhos

Potes de conserva Boxes temperados

Embalagens Louças

Copos Óculos

Cacos dos produtos citados Pirex Vidros especiais Tubo de TV

Lâmpadas

Ampolas de medicamento

Reciclar significa transformar, utilizar coisas que já usamos e que não nos

servem mais, como matéria-prima para a fabricação de novos produtos. Podemos

fazer como a natureza já faz há milhões de anos: reutilizar e reciclar ao máximo

tudo que possuímos. (ABIVIDRO, 2016).

Muitas vezes o conceito de reciclagem e reaproveitamento (reutilização) é

confundido, a ABIVIDRO (2016) define a reciclagem como o processo de

transformação de um material que volta a apresentar as características ao seu

estado original. Já a reutilização, consiste em transformar um determinado material,

já beneficiado em outro, porém a reutilização vai gerar um produto com

características diferentes do produto anterior.

“Os cacos encaminhados para reciclagem não podem conter pedaços de

cristais, espelhos, lâmpadas e vidro plano usado nos automóveis e na construção

civil. Por terem composição química diferente, esses tipos de vidro causam trincas

e defeitos nas embalagens” (DIAS e CRUZ, 2009, p. 18).

Fonte: Adaptado de Dias e Cruz, 2009.

35

As sucatas são reintroduzidas como matéria-prima no processo de

fabricação de novos produtos em conjunto com a matéria-prima recém-extraída da

natureza. Barros (2010, p. 17) afirma que o material pode voltar à produção de

novas embalagens, substituindo totalmente o produto virgem sem perda de

qualidade.

Dias e Cruz (2009, p. 19) recomendam alguns cuidados que devem ser

tomados na hora de reciclar:

• Limpar bem o vasilhame para não atrair ratos, baratas ou formigas;

• Lavar as embalagens de cosméticos e perfumes;

• Separar o vidro por cor para valorizar o material, caso for vender;

• Separar diferentes materiais que vêm associados nas embalagens como

plásticos do corpo e da tampa, etiquetas etc.

Dependendo da pureza dos resíduos eles são quase 100% e infinitamente

reciclados, se tornando matéria-prima consequentemente segundo Barros (2010,

p. 17) diminui a retirada de mais recursos naturais diminuindo as agressões ao meio

ambiente e a poluição. Outra vantagem da mistura de matéria-prima com resíduos

vítreos é a redução de energia gasta na fabricação de novos produtos visto que a

temperatura de fusão é reduzida, diminuindo os gastos de produção.

A utilização de embalagens retornáveis dispensa a reciclagem, pois, podem

passar por um processo de higienização, assepsia, esterilização, e são utilizadas

novamente, poupando assim energia e a retirada de mais matérias-primas (DIAS e

CRUZ, 2009, p. 16).

Nos estudos de Alves, Gimenez e Mazali (2001) fica evidente que o vidro é

hoje, sem dúvidas, um importante material para o ramo da construção civil,

comunicação, indústria eletrônica, aeroespacial e outras, devido suas propriedades

mecânicas, térmicas, acústicas, óticas e outras, mas principalmente por

proporcionar a passagem de luz, faz do vidro um material com uma vasta gama de

aplicações.

Para Dias e Cruz (2009, p. 18) os benefícios ambientais e socioeconômicos

da reciclagem do vidro são inúmeros. Uma delas é a economia de matérias-primas

naturais, sendo que 1 kg de vidro quebrado gera 1 kg de vidro novo, economizando

36

1,2 kg de matérias-primas. Outro aspecto é a diminuição na emissão de CO2 tendo

em vista que a produção a partir do próprio vidro consome menor quantidade de

energia, além de reduzir também os custos de coleta urbana e contribuir para o

aumentando da vida útil dos aterros sanitários.

“A implantação da coleta e da reciclagem do vidro gera empregos que

demandam pouca especialização, permitindo a inclusão de pessoas em situação

de vulnerabilidade social.” (DIAS e CRUZ, 2009, p. 18).

37

“O desempenho mecânico do vidro como um produto de uma fusão e como

um material naturalmente quebradiço, é altamente dependente das suas

propriedades térmicas.” (GIACOMINI, 2005, p. 18).

Giacomini (2005, p. 19) ainda deixa claro que todos os vidros são

caracterizados por três pontos de temperatura, que se relacionam com a

viscosidade:

Ponto de Amolecimento: Nessa temperatura o vidro funde prontamente sob

carga, e é importante para o processo de manufatura.

Ponto de Recozimento: esse é o ponto sobre o qual a tensão do vidro é

aliviada rapidamente.

Ponto de Tensão: é a temperatura sobre a qual é liberada a tensão e o fluxo

começa a ter efeito, é a temperatura efetiva de trabalho.

Temperatura máxima de trabalho

Pontos de tensão típicos são:

Vidros de soda-cal 520ºC

Vidros de borossilicato 515ºC

Sílica fundida (pyrex) 987ºC

Segundo Akerman (2000, p. 29) o vidro é um mau condutor de calor,

logicamente é um bom isolante térmico, sendo assim, a distribuição do calor pelo

vidro é lenta.

Akerman (2013, p. 27) afirma que uma consequência disto é que se em um

dos lados de um vidro se aquece, o calor leva certo tempo até atravessar a

espessura e aquecer a outra face, tendo uma das faces dilatadas e a outra não,

essa diferença gera tensões que podem dar início a uma trinca.

2.2. PONTO DE FUSÃO DO VIDRO DE EMBALAGENS

2.3. QUEBRA DO VIDRO DEVIDO AO CHOQUE TÉRMICO

OU DIFERENÇAS DE TEMPERATURA

2.3.1. Método por combustão

38

A dilatação térmica depende da composição química do vidro. Para os vidros sodo cálcicos, que são a grande família que compreende as embalagens e vidros planos, peças de 4 a 5 mm de espessura suportam algo em torno de 60 °C de diferença de temperatura. (AKERMAN, 2000, p. 29).

Uma técnica muito utilizada há anos, se baseia nesse princípio. A técnica

consiste em envolver um barbante na garrafa, na posição onde se deseja cortar, e

embeber o barbante com fluído inflamável para em seguida ser queimado, se

tornando uma fonte localizada de calor. Para aumentar a precisão do corte, a

garrafa é preenchida com água até o nível em que se encontra o barbante, o que

acaba fazendo com que a água absorva o calor dissipado na parte inferior e interna

da garrafa mantendo uma diferença de temperatura mais acentuada entre as partes

acima e abaixo do barbante. Após a combustão do barbante a garrafa é submersa

em um balde com água fria. (BALDEZ, 2014).

Akerman (2000, p. 29) afirma que neste processo “a quebra sempre se dá

na região mais fria da peça, onde ocorre a tração, e comumente o risco maior de

quebra é quando o vidro está quente e sofre um esfriamento rápido”.

O método por aquecimento elétrico incide no uso de uma resistência elétrica

como fonte geradora de calor, se valendo do princípio de conversão de energia

elétrica em energia térmica, denominado de efeito Joule.

Com o vai e vem dos elétrons de condução nos metais, é inevitável o choque

entre eles mesmos e os átomos, esse fenômeno resulta em um aquecimento do

metal condutor, onde a energia dos elétrons é dissipada sob a forma de energia

térmica. Quanto maior a corrente elétrica, maior será esse deslocamento de

elétrons e consequentemente maior será o calor gerado. (HALLIDAY e RESNICK,

2009, p. 155)

A resistência elétrica é muito utilizada em equipamentos elétricos, sua

função é converter energia elétrica em calor e luz. Essa característica lhe permite

diversas aplicações como em chuveiros elétricos, ferros de passar roupa,

aquecedores, lâmpadas incandescentes, secadores de cabelo, sanduicheiras, grill

entre outros cuja função seja a geração de calor a partir de energia elétrica.

2.3.2. Método por aquecimento elétrico

39

E por que falarmos deste assunto aqui? Justo porque o vidro é um elemento

usado também na construção de lâmpadas que emitem luzes artificiais e também

nas luminárias que tem a finalidade de uso indireto da luz artificial atuando na

distribuição das luzes, filtrando as cores que disseminadas nos ambientes

conferindo beleza e praticidade se bem usadas. Foi dito na introdução deste

trabalho que apresentaremos exemplos práticos do uso do vidro para uso em

ambiente civil e é exatamente por este motivo que destacamos a iluminação

artificial neste ponto.

A luz natural é a luz mais confortável aos olhos humanos. Em projetos de

engenharia ela deve ser aproveitada ao máximo, garantindo conforto visual e

promovendo economia de energia elétrica reduzindo o uso de iluminação artificial.

Na ausência de luz natural, a iluminação artificial pode ser utilizada como elemento

de iluminação e ao mesmo tempo como um elemento decorativo.

Há diversos tipos de lâmpadas disponíveis no mercado, seja para uso

decorativo ou funcional, as diferentes nuances e intensidade de cores

proporcionam sensações e efeitos nos espaços. As luzes amareladas de velas e

lâmpadas incandescentes são mais acolhedoras e aconchegantes e por isso são

mais indicadas para ambientes como sala de estar e quartos. As luzes brancas ou

azuladas são mais estimulantes e por isso são mais indicadas para ambientes de

trabalho.

A iluminação artificial tem um sério problema, por estar relativamente

próxima ou mal posicionada, pode causar ofuscamento visual. Algumas formas

para evitar isso são a distribuição em vários pontos de luz ao invés de apenas um,

evitar o direcionamento do foco de luz à linha de visão, evitar superfícies refletoras

e fazer uso de luminárias que imponham uma barreira opaca entre a fonte de luz e

os olhos, chamada de luz difusa. A luz difusa evita o ofuscamento e cria ambientes

iluminados de forma mais homogênea e sem projeção de sombras acentuadas. A

luz direta é mais utilizada quando se deseja evidenciar algum objeto, como quadros

e esculturas, geralmente utilizada com luminárias direcionadas.

Um bom conjunto de iluminação, com o uso harmonioso entre a cor da

iluminação, as luminárias e o ambiente, pode propiciar um bem-estar e conforto

2.4. ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL

40

visual. A iluminação artificial interfere diretamente nas atividades realizadas num

espaço. Um ambiente de leitura, por exemplo, mal iluminado trará desconforto

visual ao leitor que terá que forçar a visão, em outros casos pode ocorrer acidentes

em ambientes de trabalho devido à má iluminação ou iluminação insuficiente.

Existem diversos tipos de luminárias, dentre as mais conhecidas estão:

luminária embutida, luminária pendente, luminária de mesa, arandela, lustre e

plafon.

Plafon – luminária instalada próxima ao teto, de forma que a luz seja refletida

no teto e se espalhe pelo ambiente ou difundida pelo plafon.

Embutida – instalada no forro, recomendada para tetos com pé direito baixo

dão um aspecto visualmente mais “limpo” ao teto.

Pendente – são luminárias que ficam penduradas, suspensas através dos

fios elétricos ou por cabos, utilizada sobre mesas, bancadas, laterais de camas e

outros, além de funcional é muito utilizada como decorativa.

Lustre – semelhante ao pendente, porém com mais detalhes e um toque

mais elegante.

Luminária de mesa – luminária com designs variados que tem como função

a iluminação para leituras, sendo assim são usadas em mesas de trabalho, ao lado

de camas e sofás.

Arandela – são luminárias fixadas em paredes.

41

Hoje em dia diversos produtos são vendidos em embalagens de vidro, é

comum que se tenha em casa garrafas de vidro para produtos como: azeite, vinho,

cerveja, sucos etc. A reutilização dessas garrafas proporcionam uma variedade de

efeitos, colorações e utilizações que resultam em objetos muito uteis ou como

decoração de ambientes internos.

O artesanato com garrafas de vidro é uma opção simples e barata, as

garrafas podem ser pintadas, cortadas ou revestidas, com criatividade podem ser

criados diversos objetos de decoração. São infinitas as formas de decoração das

garrafas para compor um ambiente esteticamente mais elegante, utilizando

adesivos, purpurina, tintas, cola quente para escrever em alto-relevo, recortes de

jornal, linhas, fitas, papel, tecido.

As figuras a seguir ilustram algumas possíveis aplicações a partir da

reutilização de garrafas de vidro.

Figura 3.1 - Recipientes. Figura 3.2 - Luminárias.

Fonte: Doce obra1. Fonte: Decorarfacil.com2.

1 Disponível em: www.casaeconstrucao.org/artesanato/artesanato-com-garrafa-de-vidro

2 Disponível em: www.decorfacil.com/artesanato-com-garrafa-de-vidro

3. POSSÍVEIS UTILIZAÇÕES DECORATIVAS E PRÁTICAS

REUTILIZANDO GARRAFAS DE VIDRO

42

Figura 3.3 - Penduricalhos. Figura 3.4 - Porta objetos.

Figura 3.5 - Porta velas. Figura 3.6 - Jarros.

Fonte: Artesanato e reciclagem3.

3 Disponível em: www.artesanatoereciclagem.com.br/6867-18-formas-criativas-de-artesanato-com-

garrafas-de-vidro.html

Fonte: Decorfacil.com. Fonte: Artesanato e reciclagem.

Fonte: Artesanato e reciclagem.

43

Nesse capítulo é descrito o caminho metodológico pelo qual essa pesquisa

foi realizada. Para melhor compreensão, os materiais e métodos serão

apresentados de forma cronológica a construção e os testes de operação de uma

máquina de cortar garrafas de vidro e do uso destes vidros para a construção de

luminárias.

Foi construída uma máquina de cortar garrafas de vidro, com propósito inicial

de reaproveitar essas garrafas dando-lhes novas utilidades. Para tal projeto foi

utilizado materiais comuns de fácil acesso, sendo eles uma base de madeira

projetada a partir de esboços gráficos, uma resistência elétrica, fios, barras

roscadas e outros insumos listados a seguir na Tabela 4.1 - Materiais utilizados..

Tabela 4.1 - Materiais utilizados.

Material Quantidade

Madeira 0,5 m²

Resistência elétrica (220 V) 1

Motor de micro-ondas (127 V e 4 W)

1

Disjuntores (10 A e 32 A) 2

Barra roscada 1/4" 1,0 m

Porca 1/4" 10

Arruela lisa 1/4" 6

Parafuso 4x40 mm 2

Parafuso 4x30 mm 36

Parafuso 4x20 mm 4

Chapa de metal 5x1,5 cm 2

Cabo PP 2x2,5 mm 2,5 m

Tomada macho 2P 1

Granito 0,014 m²

A máquina foi construída toda em madeira por ser um material muito comum

e fácil de trabalhar. Inicialmente foi construída a base de madeira que serve de

apoio para a resistência elétrica e suporte da garrafa. Foi escolhida a configuração

4. MATERIAL E MÉTODOS

4.1. MÁQUINA DE CORTAR GARRAFA

44

do apoio em “V” para a resistência, de modo a proporcionar os cortes aos variados

diâmetros de garrafa.

O esquema do circuito elétrico e do design da máquina é ilustrado através

das figuras seguintes. A Figura 4.1 configura o circuito elétrico utilizado, constituído

de uma fonte de tensão, uma resistência elétrica de chuveiro e um motor elétrico

de micro-ondas associados em paralelo.

Figura 4.1 - Esquema elétrico da máquina.

A Figura 4.2, Figura 4.3, Figura 4.4 e Figura 4.5 ilustram as diferentes vistas

do projeto gráfico em 3D.

Figura 4.2 - Vista lateral.

Figura 4.3 - Vista inferior.

Fonte: Autor.

Fonte: Autor. Fonte: Autor.

45

Figura 4.4 - Vista frontal.

Figura 4.5 - Vista diagonal.

A Figura 4.6 e Figura 4.7 demostram o processo de produção e montagem

da base em madeira com as dimensões descritas a seguir de cada peça

demonstradas na

Figura 4.8. Foi utilizada uma chapa de 0,5 m² de área com 1,5 cm de

espessura de onde cada peça que compõe a máquina foi retirada. A base da

máquina (1) foi construída com 27,0 cm de largura, 41,0 cm de comprimento e 8,0

cm de altura. A base do elevador (2) do motor foi produzida com 17,0 cm de altura

por 6,5 cm de comprimento por 11,0 cm de largura e o elevador (3) com 7,8 cm de

largura por 4,0 cm de comprimento por 7,0 cm de altura. A base da resistência (4)

teve 23,8 cm de largura, 5,2 cm de comprimento por 5,0 cm de altura.

Figura 4.6 - Peças da base.

Figura 4.7 - Montagem da base.



46

Figura 4.8 - Identificação das peças.

Foi realizada uma perfuração na base da máquina e do elevador para a

passagem da barra roscada, responsável por delimitar a distância do corte e o

ajuste da altura do elevador que comporta o motor que realiza o giro da garrafa.

Para isso foram fixadas porcas em chapas de aço de 5x1,5 cm através de solda e

essas chapas foram parafusadas no elevador (Figura 4.9) e na base da resistência.

Figura 4.9 - Porca parafusada na chapa de metal e fixada no elevador.

Em seguida foi feita a instalação das barras roscadas, uma com 45,5 cm de

comprimento responsável por mover a base de suporte da resistência

determinando a distância do corte da garrafa com relação ao gargalo (Figura 4.11),

e a outra por ajustar a altura do motor para as garrafas de diâmetros variados com

comprimento de 21,0 cm (Figura 4.11).

Fonte: Autor.

Fonte: Autor.

47

Figura 4.10 - Barra roscada para deslocamento do suporte da resistência.

Figura 4.11 - Barra roscada para deslocamento do elevador.

Com a base finalizada foi realizado um corte de 1,7 cm de largura por 28,0

cm de comprimento na qual o suporte da resistência se desloca como mostra a

Figura 4.12 - Corte para o deslocamento da base da resistência., e na lateral para

encaixar disjuntores como mostra a Figura 4.13 - Encaixe lateral para o

disjuntor.Figura 4.13.

Figura 4.12 - Corte para o deslocamento da base da resistência.

Figura 4.13 - Encaixe lateral para o disjuntor.

Na Figura 4.14 é mostrado o motor elétrico utilizado, responsável por manter

o giro da garrafa sobre a resistência com uma velocidade constante garantindo

maior uniformidade na troca de calor e um corte com maior precisão. O motor

utilizado é de baixa rotação e opera em corrente alternada com tensão 127 volts


Fonte: Autor.

Fonte: Autor.

48

(127 V) com potência de 4 watts (4 W), aplicado em fornos micro-ondas. Foi

utilizado uma rolha de madeira parafusada ao eixo do motor como peça

responsável por conectar a garrafa ao motor.

Figura 4.14 - Motor de micro-ondas.

Foi utilizada como apoio da resistência uma chapa de granito para evitar o

contato direto da resistência com a base em madeira, e, consequentemente sua

combustão. Foram utilizados duas peças simétricas sob a forma de trapézio onde

a base maior mede 11,5 cm, a base menor mede 4,0 cm e o comprimento 12,0 cm.

O corte e a colocação das peças são ilustradas a seguir pela Figura 4.16 e Figura

4.16.

Figura 4.15 - Suporte em granito para a resistência.

Figura 4.16 - Fenda para acomodar a resistência.

Fonte: Autor.


49

Ao ser percorrida pela corrente elétrica a resistência é aquecida a ponto de

amolecer, sendo assim facilmente deformada quando estiver sujeita ao peso da

garrafa, portanto foi feito um canal na pedra de granito para acomodar a resistência

e evitar que a garrafa fique diretamente apoiada sobre ela evitando essa

deformação, o desgaste e seu rompimento comprometendo a precisão do corte e

ocasionando acidentes.

Em seguida foi feita a instalação dos fios condutores e dos disjuntores de 10

ampères (10 A) para o motor e 32 ampères (32 A) para a resistência. Os disjuntores

têm como função proteger circuitos elétricos, e neste caso além da proteção foram

usados ao mesmo tempo como chave liga/desliga.

A Figura 4.17 mostra a máquina concluída e em funcionamento.

Figura 4.17 - Máquina finalizada e em funcionamento.

Inicialmente se propôs a montagem de uma luminária de mesa, pendente e

arandela. Para a produção das luminárias optou-se por utilizar materiais comuns

de fácil aquisição, assim foram utilizados tubo de PVC com diâmetro de 20 mm,

madeira, fios, soquetes e lâmpadas. Antes do corte as garrafas tiveram sua

superfície interna e externa lavadas e enxugadas garantindo a ausência de

partículas sólidas e vestígios do rótulo. Em seguida, precedendo o início à produção

das peças de iluminação, as garrafas tiveram suas bordas lixadas com lixa para

ferro removendo os riscos de corte ao manuseá-las.

4.2. LUMINÁRIAS

Fonte: Autor.

50

Para a construção da luminária de mesa utilizou-se tubo e conexões de PVC,

por mostrar-se econômico e fácil de moldar o design da peça. A princípio foi

montada a base da luminária (Figura 4.19), de modo a apoiá-la em pé e onde

também seria instalada a chave liga/desliga. Foram utilizados 4 tês, 4 joelhos de

90° e 31,0 cm de tubo dividido em 2 partes de 10,0 cm, 2 de 6,0 cm e 3 partes de

3,0 cm utilizadas para interligar os tês. Esses materiais encontram-se ilustrados na

Figura 4.18.

Figura 4.18 - Conexões em PVC.

Figura 4.19 - Base da luminária.

Em seguida montou-se a parte onde seria encaixada uma garrafa de 6,0 cm

de diâmetro, utilizando duas luvas de redução, uma de 25x20 mm e a outra de

40x25 mm interligadas por um tubo de 25 mm de diâmetro e 2,0 cm de

comprimento, e uma seção de tubo (20 mm de diâmetro) com 10,0 cm de

comprimento de modo a transpassar pelas reduções como mostra a Figura 4.20 a

seguir. Para isso a borda interna da redução de 25x20 mm foi lixada e removida.


51

Figura 4.20 - Encaixe da garrafa.

Para que a garrafa encaixasse no tubo de 20 mm de diâmetro, foi necessário

lixar o tubo para adentrar no gargalo da garrafa (Figura 4.21).

Figura 4.21 - Garrafa presa ao encaixe.

Posteriormente foi feito um orifício no tê de PVC da base para passar o cabo

paralelo, foi então montada a luminária utilizando 2 joelhos de 90°, 2 tubos, um de

46,0 cm e o outro de 24,0 cm e logo após pintada (Figura 4.22). Por fim foi feita a

passagem de 3,0 m de cabo pelo interior do tubo e instalada a chave liga/desliga

como mostra a Figura 4.23.

Fonte: Autor.

Fonte: Autor.

52

Figura 4.22 - Luminária pintada.

Figura 4.23 - Luminária finalizada.

Para a produção da luminária arandela utilizou-se suporte em madeira a ser

fixado na parede, tampa de garrafa PET, cabo paralelo e a garrafa de vidro.

As garrafas podem ser pintadas com tinta spray Figura 4.24) e decoradas

com desenhos de formas variadas a fim de conferir à peça um visual melhor além

de impedir ofuscamento visual.

As tampas de garrafa PET (Figura 4.25) foram lixadas internamente e

removidas as roscas para que encaixassem melhor no gargalo da garrafa de vidro,

em seguida foram furadas para fazer a passagem do cabo e logo depois pintadas.

Figura 4.24 - Garrafas pintadas.

Figura 4.25 - Tampas de garrafa.

Em seguida fez-se a passagem de 2,0 m de cabo paralelo já com o soquete

da lâmpada instalado, pelo interior da garrafa e de furos feitos no suporte

finalizando a peça como mostra a Figura 4.26.



53

Figura 4.26 - Arandela finalizada.

Para construir o pendente utilizaram-se basicamente 3 garrafas, 3,0 m de

fio, os soquetes para as lâmpadas e um apoio circular com diâmetro de 30,0 cm

feito em madeira (Figura 4.27). Os fios foram instalados nos soquetes do tipo E27

e passados pelo interior das garrafas e em seguida pelos orifícios presentes no

suporte, suporte que, posteriormente poderá ser fixado diretamente ao teto ou

manter-se suspenso por cabos. O resultado final é visto na Figura 4.28.

Figura 4.27 - Materiais para o pendente.

Figura 4.28 - Pendente finalizado.

Fonte: Autor.


54

Foram realizados diversos cortes com o intuito de determinar o tempo de

corte e avaliar a precisão do mesmo em garrafas redondas e quadradas com

tamanhos variados.

Para as garrafas quadradas devido à sua geometria e a geometria da base

de apoio da resistência, as garrafas se desprendiam do motor e paravam de girar,

e com apenas uma parte da garrafa sobre a resistência a mesma apresentava

trincas nessa região e não se partia (Figura 5.1).

Figura 5.1 - Garrafas quadradas.

Garrafas com diâmetro maior apresentavam o traçado do corte com sutis

variações (Figura 5.2) enquanto garrafas menores apresentavam o corte mais

alinhado (Figura 5.3). Isso porque com o uso contínuo a resistência sofre desgaste

tendo sua integridade e alinhamento comprometidos afetando diretamente o corte

das garrafas.

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Fonte: Autor.

55

Figura 5.2 - Garrafa com diâmetro 8 cm.

Figura 5.3 - Garrafa com diâmetro 6 cm.

É importante evitar que a rotação da garrafa seja interrompida antes do corte,

por desprendimento da garrafa ou desligamento antecipado do motor, causando

fratura irregular da garrafa (Figura 5.4) ou saliências na superfície do corte (Figura

5.5).

Figura 5.4 - Garrafa com corte irregular.

Figura 5.5 - Saliência na superfície do corte.

Para garantir uma melhor precisão no corte, a resistência deve estar bem

alinhada, sem apresentar desvios ou deformações ao longo de toda ela,

principalmente na região de contato com a garrafa. O apoio que conecta o gargalo

da garrafa ao motor também deve estar bem fixo e alinhado.

Além disso, para que a superfície do corte não apresente saliência, é

necessário manter a resistência ligada até que o rompimento da garrafa ocorra

além das garrafas estarem limpas, sem vestígios de rótulos e sujeira.



56

A princípio, a construção da máquina de cortar garrafas de vidro bem como

as luminárias produzidas se mostrou viável, apresentando um baixo custo, com

produção e montagem simples e materiais acessíveis. As tabelas a seguir

apresentam a relação dos materiais utilizados na construção e montagem da

máquina e das luminárias, e o custo total de produção. A composição de preços da

máquina foi feita baseada em três estabelecimentos, apresentando um valor

mínimo inicial de R$103,30 e máximo de R$107,94.

Tabela 5.1 - Materiais e custo de montagem da máquina.

Material Und. Quant. Custos

Estabelecimento A Estabelecimento B Estabelecimento C

Madeira m² 0,5 R$ 25,00 R$ 20,00 R$ 23,00

Resistência elétrica (220 V) peça 1 R$ 16,90 R$ 20,90 R$ 19,90

Motor de micro-ondas peça 1 R$ 15,00 R$ 18,00 R$ 16,00

Disjuntor (10 A) peça 1 R$ 8,70 R$ 8,90 R$ 5,89

Disjuntor (32 A) peça 1 R$ 10,30 R$ 11,80 R$ 7,49

Barra roscada 1/4" m 1 R$ 5,00 R$ 3,99 R$ 4,98

Porca 1/4" peça 10 R$ 1,00 R$ 1,00 R$ 1,00

Arruela lisa 1/4" peça 6 R$ 1,20 R$ 2,40 R$ 1,80

Parafuso 4x40 peça 2 R$ 0,40 R$ 0,30 R$ 0,40



Chapa de metal 5x1,5 cm peça 2 R$ 5,00 R$ 5,00 R$ 5,00

Cabo PP 2x2,5 mm m 2,5 R$ 7,95 R$ 6,97 R$ 7,50

Tomada macho 2P peça 1 R$ 2,15 R$ 1,89 R$ 2,09

Granito m² 0,014 R$ 2,92 R$ 2,99 R$ 2,45

Custo total R$ 107,32 R$ 107,94 R$ 103,30

5.1. CUSTO DA MÁQUINA DE CORTAR GARRAFAS DE

VIDRO E DAS LUMINÁRIAS

57

Tabela 5.2 - Materiais e custo de montagem da luminária de mesa.

Material Unidade Quantidade Custo total (R$)

Tubo PVC 20 mm m 1,25 2,98

Joelho 90° PVC 20 mm peça 6 3,90

Tê PVC 20 mm peça 4 2,56

Redução PVC 25x20 mm peça 1 1,41

Redução PVC 40x25 mm peça 1 2,60

Cabo paralelo m 3 4,05

Plugue tomada macho peça 1 1,95

Chave liga/desliga peça 1 2,95

Soquete E27 peça 1 2,28

Lâmpada peça 1 2,66

Tinta spray lata 1 12,50

Garrafa peça 1 0,00

Custo total 39,84

Tabela 5.3 - Materiais e custo de montagem da luminária arandela.


Suporte de madeira peça 1 5,00






Custo total 25,14

58

Tabela 5.4 - Materiais e custo de montagem da luminária pendente.


Suporte de madeira peça 1 5,00






Custo total 36,37

59

A construção da máquina de cortar garrafas de vidro mostrou-se

tecnicamente viável, oferecendo possibilidade de criação de objetos de decoração

e outros afins proporcionando o maior acesso de pessoas no uso e reutilização do

vidro, aplicando-o na iluminação.

A máquina mostrou-se funcional e prática, apresentando corte preciso e

tempo médio de corte de 50 segundos para garrafas redondas com diâmetro de 8,0

cm e 30 segundos para garrafas com diâmetro de 6,0 cm. Em relação às garrafas

de geometria quadrada, a máquina não se mostrou eficaz, devido ao formato da

base da resistência e do apoio que conecta a garrafa ao motor.

Com pouco material foi possível produzir luminárias tanto funcionais como

estéticas. Com a disponibilidade de materiais e garrafas com variadas formas é

possível ter luminárias com design próprio e que proporcionem uma iluminação

adequada e um complemento estético e decorativo ao ambiente em que se

encontram. As luminárias apresentaram um baixo custo com tempo de produção

curto.

O custo inicial da máquina avaliando apenas o preço dos materiais

adquiridos teve um total médio de R$106,19. Considerando um tempo de produção

de oito horas com a tarifa atual do KWh e fazendo uso das ferramentas elétricas

tem-se um gasto de energia estipulado em R$0,99 que somado ao custo de

materiais totaliza R$107,18. Aplicando em cima desse valor um percentual de 40%

(quarenta por cento) de mão de obra a máquina teve custo total final de R$150,05.

6. CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

6.1. CONCLUSÕES

60

Com base na experiência durante este trabalho ficam listadas a seguir

algumas possíveis sugestões de modificações na máquina que possibilitem

maximizar o reaproveitamento de garrafas.

• Um design “enxuto” e mais eficiente, reduzindo o material utilizado

consequentemente o peso e o custo, e capaz de realizar cortes em garrafas

de geometria quadrada, aumentando as possibilidades de aproveitamento e

criação de luminárias e outros objetos.

• Melhorar a conexão entre a garrafa e o motor, evitando a interrupção da

rotação da garrafa e a fratura irregular da mesma diminuindo as perdas.

6.2. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

61

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VIDRO. ABIVIDRO. Disponível em: <www.abividro.org.br>. Acesso em: 25 Outubro

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62

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