Pop Air del Balloon Museum di Milano

Mostra: Pop Air del Balloon Museum di Milano
Luogo: Superstudio in via Tortona 27
Artisti: Studio Eness, Plastique Fantastique, Karina Smigla-Bobinski, Cyril Lancelin, Penique Productions, Hyperstudio, Pepper’s Ghost, Pneuhaus & Bike, Powered Events, Motorefisico, Quiet Ensemble, Max Streicher, Geraldo Zamproni, Rub Kandy e Lindsay Glatz with Curious Forni
L’allestimento itinerante è già comparso a Roma e Parigi.
Lungo il percorso unico sono presenti diverse tipologie di opere: grandi installazioni, sculture gonfiabili, opere interattive e digitali.
Sembra di stare in una dimensione onirica e ludica che stupisce grandi e piccoli.
I 18 artisti e collettivi sono attivi nell’Inflatable art e Balloon Art.
Definizioni
Ballon Art: insieme di tecniche di manipolazione e di assemblaggio di palloncini per far si che assumano forme specifiche. Con queste tecniche è possibile riprodurre in maniera festosa e colorata gli elementi topici di un tema.
Inflatable art: tecnica capace di scolpire l’aria per creare installazioni ardite di arte contemporanea non realizzabili con i materiali tradizionali.
OPERE
Aria, the breath immersive experience di Pepper’s Ghost: video con tema palloncini che viene proiettato sulle pareti di una stanza, il cui soffitto è un grande specchio ed il tutto è accompagnato da musica.Airship Orchestra di Eness: assieme di pupazzi gonfiabili giganteschi che cambiano colore in un gioco di luci e musica.Knot di Cyril Lancelin: gigantesco nodo a maglia rosso ingarbugliato.Hypercosmo del collettivo artistico Hyperstudio: gigantesca piscina piena di palline in cui tuffarsi, dove si svolge anche una performance.A quiet storm del duo Quiet Ensemble: stanza scura dove la luce illumina bolle di sapone che scendono a pioggia.
Giallo 368 di PeniqueProductions: stanza di plastica colorata gialla.
Canopy di Pneuhaus & bike: zona interattiva dove si può pedalare sulle biciclette per aprire e illuminare gli alberi di palloncini solo con energia green.
Balloon street: diverse opere in cui sono presenti nuvole di palloncini: cabina telefonica inglese, aereo gonfiabile, palloncini luminosi, ecc. Le persone possono entrare nelle installazioni ed interagire con esse.Never ending story di motore fisico (Lorenzo Pagliara e Gianmaria Zonfrillo): opera composta da palline sospese che sembrano numerose in quanto vengono riflesse da specchi.Cloud swing di Lindsay Glatz: altalene decorate con palloncini, attrazione per i bambini.
The Ginjos di Rub Kandy: enormi personaggi gonfiabili colorati.
Tholos del collettivo Plastique Fantastique: grande sfera circondata da cilindri curvi.
Volatile structure di Geraldo Zamproni: grandi cuscini rossi.
Polyheadra di Karina Smigla-Bobinski: lunghi tubi di dimensioni diverse con cui le persone possono interagire.
Silenus di Max Streicher: gigante addormentato che si muove lentamente e respira.

LA PORTANZA in soldoni

La portanza è la forza, generata dalle ali, che è in grado di sollevare e di far mantenere in volo l’aereo, superando ed eguagliando la forza peso.
Simboli
α = Angolo incidenza geometrica = angolo formato dalla corda alare e la direzione della corrente fluida
Corda alare = segmento immaginario che unisce il bordo d’attacco al bordo d’uscita di un profilo alare
ρ = densità dell’aria
S = superficie alare
V = Velocità
Cp = Coefficiente di portanza (dipende dal profilo alare e dall’angolo d’incidenza)
Leggi fisiche
Continuità
La portata di un fluido incomprimibile attraverso un tubo di sezione variabile resta costante. Significa se il condotto si stringe la velocità del fluido aumenta.
Principio di Bernoulli
Esprime la legge di conservazione dell’energia, argomento trattato nell’articolo ANCE per strumenti a fiato
Spiegazione
Come si evince dalla figura sotto, la vena fluida che scorre sul dorso, è costretta a passare attraverso sezioni decrescenti; questo provoca l’accelerazione della corrente (legge di continuità).Se il profilo possiede un angolo d’incidenza, la velocità della vena fluida sul dorso aumenta ulteriormente, mentre la corrente sul ventre diminuisce, in pratica sull’estradosso l’aria scorre più velocemente rispetto all’intradosso.A questo punto subentra il principio di Bernoulli, che, nel rispetto della legge di conservazione dell’energia, ad un aumento di velocità fa corrispondere una diminuzione di pressione e viceversa.
In conclusione l’ala risulta in depressione sul dorso ed in pressione sul ventre.Facendo la sommatoria delle forze complessive che si creano sull’ala si ottiene la PORTANZA.Il valore totale della portanza è pari a circa 1/3 sul ventre e di 2/3 sul dorso, in pratica il velivolo viene prevalentemente risucchiato verso l’alto.
La sua direzione è sempre ortogonale a quella del moto.
Formula Portanza
P = ½ ρ S V² Cp

RESISTENZA AERODINAMICA

Simboli
kg  = kg massa
ρ   = densità (kg/m³)
δ     = spessore strato limite
V     = velocità (m/s)
x     = distanza lungo la superficie
μ     = coefficiente di viscosità dinamica o assoluta (N*s/m²)
S     = Superficie
Cr   = Coefficiente di resistenza aerodinamica
Cra = Coefficiente di resistenza d’attrito
Crf = Coefficiente di resistenza di forma
INTRODUZIONE
Filetti fluidi
Masse di fluido di piccolissima sezione che scorrono gli uni sugli altri.
Vena fluida
Insieme di infiniti filetti fluidi che scorrono all’interno di un tubo di flusso.
Tubo di flusso
Superficie tubolare che non viene attraversata dal fluido.
Strato limite
Consideriamo una superficie piana su cui scorre, parallelamente ad essa dell’aria. Per effetto dell’attrito si forma a contatto con la lastra un sottile strato, dove la velocità dell’aria varia da 0 al suo valore reale.
Questo spiega la presenza di polvere sulle superfici dell’auto.
Al di fuori dello strato limite il l’aria è considerata non viscosa (priva di attrito).
I fattori che influenzano lo strato limite sono la:

• Densità, ρ> → δ>
• Velocità, V> → δ<
• Distanza lungo la superficie, x> → δ>
• Viscosità, μ> → δ>

Il moto del fluido segue le seguenti fasi:

1. Laminare
   I filetti fluidi scorrono paralleli tra loro. Questo comporta:
   • piccolo spessore dello strato limite
   • basse velocità ed energia vicino alla superficie
   • graduale variazione della velocità
   • basso attrito superficiale
   • scarsa capacità di ritardare la separazione della vena fluida dall’oggetto
2. Transizione
   Man mano che l’aria procede sulla superficie perde energia, i filetti fluidi esercitano tra loro un’azione frenante, a causa delle forze tangenziali variabili provocate dall’attrito. Il tutto provoca una rotazione del flusso d’aria.
3. Turbolento
   Infine si produce un moto intricato dell’aria, con notevole scambio di energia. Questo comporta:
   • alto spessore dello strato limite
   • alte velocità ed energia vicino alla superficie
   • alta variazione della velocità vicino alla superficie
   • alto attrito superficiale
   • buona capacità di ritardare la separazione della vena fluida dall’oggetto

Numero di Reynolds
Il numero adimensionale di Reynolds determina il tipo di moto in un fluido: flusso laminare o turbolento.L = lunghezza caratteristica (nel caso dell’ala è la corda media alare)
Fisicamente è il rapporto tra le forze che spingono in avanti il fluido Fi (d’inerzia) e quelle che tendono a rallentarlo Fa (viscose o attrito).   
coefficiente di resistenza di una sfera in funzione del numero di Reynolds

• Re< → attrito>
• Re> → attrito< (ma c’è comunque resistenza)

Se si conduce un’esperienza aerodinamica allo stesso numero di Reynolds su oggetti geometricamente simili, ma di scala diversa, si ottengono le medesime forze viscose e d’inerzia.
Le gallerie aerodinamiche sono una applicazione della similitudine aerodinamica del numero di Reynolds.
Resistenza d’ATTRITO
Da quanto si evince dall’argomento trattato precedentemente, essa è dovuta all’attrito per forze viscose dello strato limite.
Resistenza di FORMA o SCIA o PRESSIONE
Lastra piana verticaleLe linee di flusso a monte si  separano in due flussi e quando superano la piastra vengono risucchiate, con un effetto ventosa, nella zona di ristagno (situazione di depressione) del retro del corpo. Si creano dei vortici, il cui effetto è di resistenza al moto.
SferaNella zona posteriore della sfera c’è la separazione del flusso, ma in modo meno evidente della lastra.
Nella fattispecie questo fenomeno è più evidente nel moto laminare che nel moto turbolento. Ciò è dovuto al fatto, che nel moto laminare l’aria tende a continuare il suo percorso per strati paralleli, staccandosi subito a valle della sfera, mentre nel moto turbolento l’aria segue più facilmente la superficie del corpo. Tant’è che le palline da golf sono fatte appositamente con le fossette, per creare turbolenza.Profili aerodinamiciIn questo caso il flusso si mantiene aderente su quasi tutta la superficie, consentendo di ridurre la scia e di conseguenza la resistenza di pressione.
Riassumendo

Corpi Tozzi Resistenza attrito: poco importante Resistenza di forma: importante Strato limite desiderato: turbolento

Corpi aerodinamici Resistenza attrito: molto importante, Resistenza di forma: importante Strato limite desiderato: laminare

RESISTENZA
                                                 R = Ra + Rf
                                             R = ½ Cr ρ S V²
                                              Cr = Cra + Crf
R   = resistenza totale
Ra = resistenza d’attrito
Rf = resistenza di forma
S    = Sezione maestra: proiezione dell’area di un corpo su un piano perpendicolare alla dirazione del moto (superficie alare per i velivoli)
Cr  = numero che misura la capacità di un oggetto di avanzare nel fluidoResistenza INDOTTA
Questa resistenza è già stata trattata in un precedente articolo:
link: Resistenza indotta
RESISTENZA TOTALE AERODINAMICA

ONDA d’URTO – BOOM SONICO

Le onde d’urto sono superfici di discontinuità che si generano quando un corpo volante supera la velocità del suono.
PARAMETRI
Resistenza

• d’attrito (dipende dalla viscosità)
• di scia (dipende dalla forma)
• indotta (dipende dalla portanza)

Velocità del suono
La velocità del suono è la velocità con cui un suono si propaga in un certo ambiente.
Nell’aria tale velocità varia con la sua temperatura.a  = velocità del suono = 343,1 m/s (1235,16 km/h) a livello del mare e 20°C
K = costante
T = temperatura
Numero di Mach
Il numero di Mach è un numero adimensionale definito da:M = numero di Mach
a  = velocità del suono dell’aria
V = velocità del corpo
FENOMENO
Velocità = 0
Quando si lancia un sasso in uno stagno, le onde di pressione si sviluppano in cerchi concentrici.Velocità subsonica
Quando un aereo viaggia a velocità subsonica è sempre in ritardo rispetto alle onde sonore (perturbazioni di pressione) da esso prodotte; l’aria si apre davanti al velivolo per poi richiudersi subito dopo. E’ come se l’aereo inseguisse le onde sonore.Mach = 1
Mano a mano che la velocità del velivolo si avvicina a Mach 1 le molecole dell’aria non hanno più tempo per spostarsi; si comprimono davanti al velivolo formando un muro o barriera sonica, che oppone una elevata resistenza al moto (resistenza di compressione o d’onda). Tale resistenza va a sommarsi a quelle presenti nel moto subsonico.
Lo spazio esiguo e la rapidità del superamento del muro, si manifesta con una brusca variazione di velocità, che passa da supersonica a subsonica, un repentino aumento di pressione, densità e temperatura.
A Mach = 1 l’onda d’urto è di tipo normale e la resistenza d’onda è massima.Tutto ciò si manifesta con il bang sonico.
Velocità supersonica
Passando a velocità supersonica il velivolo supera le onde di pressione che esso stesso produce, le quali diventano oblique, si espandono a valle del corpo e sono contenute in un cono (cono di Mach), sempre più acuto, mano a mano che la velocità aumenta.
In questo caso si manifestano gli stessi fenomeni dell’onda d’urto normale, ma con minore intensità; in quanto a valle dell’onda la corrente pur comprimendosi e riscaldandosi può continuare ad essere supersonica.Riepilogando
BOOM SONICO
Un boom sonico è il suono associato alle onde d’urto create ogni volta che un oggetto viaggia nell’aria più velocemente della velocità del suono. Il suono che emette il boom è simile ad un’esplosione o ad un tuono o allo schianto o lo schiocco di una frusta.
Le onde d’urto si estendono costantemente fino al suolo all’interno di un cono di trasmissione, che ha l’asse tangente alla traiettoria dell’aereo. Gli osservatori che si trovano all’interno della zona di ascolto (tappeto del boom), udiranno un boom secco, quelli più lontani dal cono, un suono più debole.La larghezza del cono dipende dall’altitudine dell’aereo, mentre il volume dell’onda d’urto dipende dalla quantità di aria che viene accelerata e quindi dalle dimensioni e dalla forma del velivolo. Ad esempio gli aerei più lunghi allargano i loro bracci più di quelli più piccoli, per cui il boom risulta meno potente.
Il flusso d’aria che lambisce l’aereo ha velocità locali diverse, ciò dipende dalla forma del velivolo. E’ quindi logico che si possano udire due o tre bang a brevissimo intervallo l’uno dall’altro, dovuti al raggiungimento del Mach critico in tempi diversi.
Nel volo orizzontale supersonico continuo le onde d’urto iniziano dal muso dell’aereo e terminano alla coda.Come si evince dalla figura sopra, l’onda d’urto si sviluppa prima sul dorso, dove l’aria scorre più velocemente e poi sul ventre dell’ala.
Si possono inoltre originare onde d’urto più piccole in qualsiasi punto convesso, o curva dell’aeromobile (ad esempio all’ingresso ai motori). La causa delle onde d’urto secondarie è che l’aria è costretta a girare attorno a questi punti variando la velocità.

VENTO: teoria

Emisferi
– boreale o nord
– australe o sud
ZoneSTRATI ATMOSFERA
L’atmosfera terrestre viene suddivisa in più strati di diverso spessore, in base alla temperatura.
Troposfera
Parte dal suolo e raggiunge 10 km circa sopra ai poli ed i 20 km in prossimità dell’equatore.
Essa ha le seguenti caratteristiche:

• strato più denso dove si ha la più alta concentrazione dei gas
• si riscalda con il calore proveniente dalla superficie della Terra
• la sua temperatura diminuisce salendo verso l’alto secondo un gradiente termico verticale pari a 0.6 °C ogni 100 m
• in essa avvengono i fenomeni atmosferici come il vento, la formazione delle nuvole, le precipitazioni.

Tropopausa
Sottile strato di aria che separa la troposfera con la stratosfera.
Essa ha le seguenti caratteristiche:

• zona di inversione termica, per cui l’ascesa delle correnti viene bloccata
• le correnti sono costrette e deviare e a scorrere orizzontalmente
• lo scorrimento genera moto ondulatorio dell’aria

Stratosfera
Questo strato si estende dai 12 km sino ai 50 km di altezza, in esso il vapor acqueo è pressoché assente e i gas sono molto rarefatti.
Essa ha le seguenti caratteristiche:

• la temperatura aumenta con il crescere della quota (fino 15-20°C); esso è causato dalla presenza, intorno ai 40 km, di uno strato di ozono (gas che ha la proprietà di assorbire la radiazione ultravioletta, producendo calore e schermando le radiazioni nocive per la vita sulla Terra)
• in essa sono presenti delle nubi madreperlacee formate da cristalli di ghiaccio e polveri.

Stratopausa
Sottile strato di aria che separa la stratosfera con la mesosfera.
Mesosfera
Questo strato arriva sino a 90 Km di quota. Essa ha le seguenti caratteristiche:

• la temperatura riprende a diminuire con l’aumentare dell’altezza, fino -80°C
• estrema rarefazione degli elementi
• zona in cui si disintegrano la maggior parte dei meteoriti
• In essa hanno origine le stelle cadenti (piccoli frammenti meteorici che bruciano prima di raggiungere la Terra, lasciando scie luminose).

Termosfera
Questo strato si stende oltre i 500 Km di quota. In questo strato i gas rarefatti sono sotto forma di ioni (particelle cariche), i quali si formano per la scissione degli elementi gassosi da parte dei raggi cosmici provenienti dalle stelle e dal Sole, per tal motivo questa zona viene chiamata ionosfera.
Essa ha le seguenti caratteristiche:

• la temperatura cresce con l’aumentare dell’altezza fino a 0°C
• in essa orbitano numerosi satelliti artificiali e la base spaziale internazionale
• la ionosfera consente le comunicazioni radio.

Esosfera
Rappresenta lo strato più esterno dell’atmosfera e non ha un vero limite superiore sfumando progressivamente verso lo spazio interplanetario, i pochi elementi gassosi sono molecole leggere come idrogeno ed elio presenti in percentuali estremamente basse, in pratica si passa al vuoto siderale.
COORDINATE GEOGRAFICHE
Meridiano: indica un immaginario arco che congiunge il Polo Nord con il Polo Sud ovvero una linea che unisce i due punti per i quali passa l’asse di rotazione terrestre.Parallelo: circonferenza ideale che si ottiene intersecando la superficie terrestre con un piano perpendicolare all’asse di rotazione e dunque parallelo al piano equatoriale.Latitudine: misura la distanza angolare del punto dall’equatore variabile da 0° a 90°, positivamente nell’emisfero nord, negativamente nell’altro.
Longitudine: misura la distanza angolare del punto rispetto al meridiano di Greenwich.FISICA
Legge dei Gas Perfetti
P/ = R_*T=costante
P = pressione (kg/m²)
ρ = densità (kg/m³)
R = costante gas perfetti
T = temperatura assoluta (°C)
Applicazione della legge
Con la quota diminuisce la temperatura, la pressione e la densità.
Le masse d’aria calda hanno una densità minore di quelle fredde, in quanto tendono ad espandersi; per cui all’equatore l’aria sale per convenzione e crea una zona di bassa pressione sottostante che attira le masse di aria fredda dai poli.
Pressione atmosferica
Caratteristiche:

• diminuisce con l’altitudine
• diminuisce al crescere della temperatura dell’aria
• la pressione esercitata su una superficie da una massa di aria umida è minore di quella esercitata sulla stessa superficie da una massa di aria secca di pari volume.

Si definisce:

• Alta pressione: pressione > 1013 hPa
• Bassa pressione: pressione < 1013 hPa

Superfici isobariche
Esse sono superfici soggette a pressione costante.
Isobare
Sezionando orizzontalmente le isobariche si ottengono delle linee che sono le isobare.Le isobare possono svilupparsi in forma di: 

• Anticiclone, serie di isobare chiuse su se stesse con al centro l’alta pressione (lettera A o H) di valore 1020 – 1030 hPa, decrescente verso l’esterno
• Ciclone, serie di isobare chiuse su se stesse con al centro bassa pressione (lettera B o L), di valore inferiore a 980 hPa, crescente verso l’esterno

Gradiente Barico 
Gb = p/d
Gb = gradiente barico
Δp = differenza di pressione
Δd = distanza tra le isobare.
Questo gradiente è la causa degli spostamenti delle masse d’aria da un punto all’altro della Terra ed è quindi l’origine dei venti. Quanto più vicine sono le isobare tanto più veloce è il vento.
Nelle aree di alta pressione i gradienti barici sono generalmente bassi mentre risultano più elevati nelle aree di bassa pressione.Temperatura
Aria stabile
L’aria calda posta al di sopra dell’aria fredda non tende a salire e anche se spinta verso l’alto torna indietro; se invece viene spinta verso il basso non si mescola con un l’aria fredda, più densa, ma torna alla sua quota di partenza.
Questa situazione comporta:

• assenza di vento, cielo sereno se l’aria è secca
• nuvolosità stratiforme, pioggia leggera, nebbia se l’aria è umida

Aria instabile
L’aria fredda posta al di sopra dell’aria calda tende a scendere, mentre l’aria calda a salire; in questa situazione i moti verticali (convettivi) vengono sostenuti dalla differenza di temperatura.
Questa situazione crea i temporali e comunque nuvolosità a sviluppo verticale
Gradiente termico verticale
Gt = t/z
Gt = gradiente termico
Δt = differenza temperatura
Δz = differenza quota
Il calo di temperatura in quota all’interno della massa d’aria in quiete è di 0.65 °C ogni 100m; però esso può assumere valori diversi da quello standard, in funzione della temperatura e della umidità.
Conseguenza di ciò è che se due masse d’aria di diversa temperatura vengono a contatto, quella più calda sale sopra a quella fredda; nel caso di aria stabile il moto continua fino a quando le due masse raggiungono la stessa temperatura, mentre in aria instabile il moto ascensionale dura finché l’aria si trova in condizioni di instabilità.Umidità

• assoluta, quantità di vapore (gr) contenuta in un m³ di aria, è una grandezza poco usata in quanto, essendo funzione del volume, varia al variare di quest’ultimo.
• specifica, quantità di vapore (gr) contenuta in un kg d’aria, viene impiegata per esprimere l’umidità di una massa d’aria in movimento verso l’alto, quando la sua densità è in continua diminuzione, e perciò uno stesso volume contiene sempre meno aria, mentre un chilogrammo rimane sempre tale.
• relativa, rapporto percentuale fra la quantità di vapore contenuto in una massa d’aria, e la quantità massima che la stessa massa ne può contenere a parità di temperatura e pressione.
  Umidità Relativa = Vapore Contenuto / Valore Massimo Contenibile
• saturazione, quando l’aria ha una umidità relativa del 100% contiene l’umidità massima, se si continua ad innalzare l’umidità il vapore condensa; in tal caso si produce nebbia con t>0°C o brina con t<0°C. La temperatura dell’aria alla quale si verifica la saturazione in condizioni di pressione e di quantità di vapore costanti, si chiama punto di rugiada. All’aumentare della temperatura aumenta la capacità dell’aria di contenere vapore.

CINEMATICA
Velocità angolare
Essa è la variazione di un angolo nel tempo.
= ΔQ/ΔtVelocità Periferica
Velocità di un punto situato sulla periferia di un corpo in movimento circolare. 
V = *R

la velocità periferica rimane costante nel moto di rotazione della terra, ma per far ciò, vicino all’asse di rotazione essa aumenta; così come una pattinatrice gira su se stessa più velocemente quando accosta le braccia ai fianchi.
FORZA di CORIOLIS
Essa è una forza apparente provocata dalla rotazione antioraria della terra sui corpi in movimento, fondamentale per la circolazione di venti e correnti.
Rispetto a un osservatore solidale con la superficie terrestre, che guardi nella stessa direzione e nello stesso verso del corpo che si muove, i corpi appariranno deflettere verso destra nell’emisfero boreale (nord) e a sinistra nell’emisfero australe (sud), fino ad assumere una direzione parallela alle isobare.
La sua intensità è massima ai poli e nulla all’equatore, maggiore negli oggetti con alta velocità e che restano in movimento per lungo tempo; inoltre essendo sempre ortogonale al verso di movimento dei corpi, questa forza non influenza il valore della velocità, ma solo la direzione.Un esempio pratico è la direzione del vortice che si produce quando togliamo il tappo ad un lavandino pieno d’acqua.Questa forza è un fattore determinante della formazione delle tempeste e sul senso di rotazione dei cicloni, in senso orario nell’emisfero nord e in senso antiorario nell’emisfero sud.
Forza Centrifuga
Essa è la forza che agisce su di un corpo che si muove di moto circolare.
F_c = m  r²
F_c = forza centrifuga
m = massa
 = velocità angolare
r = raggioQuando l’isobara è ciclonica, la forza centrifuga si oppone alla forza barica diretta verso il centro di bassa pressione, per cui la velocità risultante è di valore minore.
Quando l’isobara è anticiclonica, la forza centrifuga si somma alla forza barica diretta via dal centro di alta pressione, per cui la velocità risultante è di valore maggiore.Forza di Attrito
Al di sotto di una certa quota (circa 500 m) i venti risentono dell’attrito con il suolo. Tale scorrimento causa una forza diretta in senso contrario alla direzione del moto.
Conclusione
Le differenze di pressione atmosferica danno origine ai movimenti di masse d’aria; il moto che ne consegue va da aree di alta pressione (anticiclone), ad aree di bassa pressione (ciclone); per cui si genera il vento.
A causa delle forze precedentemente trattate, il vento subisce delle deviazioni.

VETRO: formatura

La fase successiva alla fusione è la formatura, eseguita in diverse modalità, quando il vetro è ancora fluido e si trova in un campo di temperatura nel quale assume viscosità tale da poter essere lavorato e da conservare la forma impartita, senza alterazioni. Questo intervallo di temperatura rappresenta l’intervallo di lavorabilità e varia in funzione della composizione del vetro.
Vetro PIANO
è utilizzato nei mezzi di trasporto e nell’edilizia.

• Stiratura verticale
  Consiste nel sollevare da una massa fusa di vetro un velo di sufficiente plasticità da poter essere innalzato evitando il restringimento laterale. Il vetro, ridotto a forma di nastro continuo, viene spinto a sollevarsi attraverso una fessura orizzontale, ricavata in un blocco refrattario mantenuto sommerso nel vetro fuso, e quindi viene fatto passare attraverso due serie di rulli.
  Si producono fogli continui con spessore di 0,1-1mm e larghezza di 2,5 m.
  Queste lastre presentano delle imperfezioni e difetti di planarità.
• Laminazione
  Il vetro fuso scorre attraverso rulli di acciaio internamente raffreddati, dando luogo ad un nastro continuo di dimensioni L_max = 4m e s_min = 1mm. La finitura è realizzata in superficie, dopo il raffreddamento della massa, tramite mole abrasive che levigano ambedue le facce. Nei vetri laminati è possibile includere reticoli d’acciaio (vetri retinati) oppure vetri stampati (uno dei rulli porta l’incisione del disegno da riprodurre).
• Float Glass
  La produzione delle lastre tramite laminazione è stata sostituita dal processo float.
  La pasta vitrea, proveniente dal crogiolo alla temperatura di 1100 °C, assume forma piana in un forno a tunnel la cui base è formata da un letto di 7cm di stagno fuso. Il vetro che a questa temperatura è molto viscoso e lo stagno, che invece è molto fluido, non si mischiano. Nel tunnel l’aria è condizionata ed è debolmente riducente (contiene azoto e idrogeno), in modo da non ossidare lo stagno. Il vetro viene quindi fatto galleggiare (float) sullo stagno. Lo stagno leviga la superficie inferiore del vetro per diretto contatto, mentre la parte superiore si appiattisce per gravità essendo ancora allo stato semifuso. Lo spessore del nastro di vetro float è dato dalla velocità di rotazione dei rulli top, situati ai bordi della vasca: basse velocità comportano una stesura del vetro liquido di maggiore spessore, viceversa alte velocità ed un aumento della pressione delle saracinesche poste all’inizio del bagno, comportano lastre di minore spessore.
  Alla fine di questa fase il vetro è semisolido alla temperatura di 600°C, segue il raffreddamento in un tunnel, il taglio trasversale (6m circa) ed eventuale taglio longitudinale per rimuovere le tracce del rullo. In questo vetro diventa superflua la fase di lucidatura.
  
  

Vetro STRATIFICATO
Esso consiste nella sovrapposizione di due o più fogli di vetro, alternando questi strati con degli intercalari riempiti in materiale termoplastico (PVB), che agisce come adesivo e separatore tra le lastre di vetro, modificandone le prestazioni meccaniche, termiche ed acustiche.
Processo

• lavaggio ed asciugatura delle lastre di vetro da laminare, al fine di favorire la massima adesione
• stesura dei fogli di PVB tra le lastre di vetro in funzione della tipologia di prodotto desiderata, all’interno di un ambiente climatizzato, per mezzo di un ponte automatico
• asportazione con macchinari di taglio automatici delle eccedenze di PVB rispetto alla dimensione finale della lastra
• preriscaldo a 30°C all’interno di un forno della lastra multistrato e calandratura per favorire l’eliminazione dell’aria presente tra il PVB e le lastre di vetro
• riscaldamento a 60° in un secondo forno, per completare il processo di deaerazione ed attivare le proprietà adesive del PVB
• calandratura della lastra multistrato per completare la sigillatura ai bordi ed impedire l’entrata di aria. Il sottovuoto totale fra gli strati è necessario affinché si realizzi un prodotto perfetto.
• ciclo in autoclave composto da 5 fasi: pressurizzazione, riscaldamento, mantenimento, raffreddamento, depressurizzazione.

Il risultato finale è un vetro che quando va in frantumi, non esplode dividendosi in frammenti e schegge, ma forma delle ragnatele.
Vetro STAMPATO

• per colata
  Tipo di lavorazione in cui gli stampi, che possono essere di gesso, di refrattario o di ghisa, sono riempiti tramite gravità.
• per centrifugazione
  Si versa il vetro fuso in uno stampo che viene fatto ruotare velocemente attorno all’asse di rivoluzione, la forza centrifuga agevola l’adesione della massa vetrosa allo stampo.
  Si ottengono in questo modo pezzi di forma assialsimmetrica; nel caso di pezzi cavi non serve impiegare anime per la realizzazione della cavità interna.
• per compressione
  il vetro, allo stato di sufficiente plasticità, viene immesso in uno stampo metallico caldo nel quale è poi abbassato un controstampo. Questo fa aderire il vetro allo stampo stesso.Gli stampi sono progettati in modo che il pezzo venga estratto facilmente, sono fatti in leghe per alte temperature e permettono velocità di raffreddamento più elevate.Il controstampo spinge il vetro ad occupare tutto lo spazio, determinando così lo spessore e la forma dell’oggetto.
  Sistema utilizzato per la realizzazione di prodotti di discreto spessore.

Vetro CAVO

Tipico di tutti i contenitori ed in particolar modo, delle bottiglie.

• Soffiatura libera
  Metodo antico in cui l’operaio immerge una canna da soffio nel crogiolo contenente il vetro fuso e, soffiando, trasforma il vetro in globo al quale far assumere spessore e forma diversi, avvalendosi di appropriati movimenti e di utensili come pinze e spatole.
  È utilizzata per la creazione di pezzi d’arte o per i vetri di laboratorio.
• Soffiatura nello stampo
  Il vetro passa dal bacino di fusione a una camera in refrattario nella quale viene mantenuto a temperatura costante e da cui cadono per gravità gocce calibrate che vengono poi soffiate o pressate.
  La pasta vetrosa viene inserita in uno stampo e soffiata con un getto di aria compressa, in tal modo il vetro si gonfia ed aderisce allo stampo, prendendo la sua forma. Talvolta si può usare un secondo stampo per fare un secondo soffiaggio meccanico ed ottenere un affinamento della forma. Una volta formato l’oggetto viene raffreddato e lo stampo aperto per il prelievo dell’oggetto finito.
• Presso-soffio
  Una goccia di vetro fuso (1000-1200°C) è posto in un primo stampo, in cui si forgia una preforma (parison), grazie alla pressatura da parte di un pistone; segue l’acquisizione della struttura finale tramite un secondo stampo ed all’insufflazione di aria.
  Tecnica impiegata per contenitori dalla apertura larga (in genere maggiore di 35 mm).
• soffio-soffio
  Il processo è sempre svolto grazie a due stampi, ma facendo solo uso di aria compressa a circa 200 bar. Questa è la tecnica più utilizzata, a livello industriale, per contenitori dalla piccola imboccatura (bottiglie). La temperatura del vetro nel secondo stampo è di circa 450-500 °C e si ha dunque una rapidissima variazione termica che crea forti tensioni al contenitore di vetro; esse vengono annullate ricorrendo alla ricottura, mediante un riscaldamento per alcuni sec. a circa 500°C.