UC02389

Executar peças de vidro por Casting

Do modelo ao molde de gesso e sílica, ao forno, ao acabamento final

Curso profissional · 50h · Técnico de Vidro Artístico

Plano

  1. O projeto de uma peça em Casting
  2. Organização do posto de trabalho
  3. O modelo
  4. Moldes abertos e molde com contramolde
  5. Materiais para moldes
  6. Técnicas de execução do molde e ferramentas
  7. Tipos de vidro e formas de apresentação
  8. Compatibilidade de vidros
  9. Calcular e preparar o vidro
  10. Fornos e a curva de temperatura
  11. Cozedura, fusão e parâmetros de controlo
  12. Arrefecimento e desmoldagem
  13. Acabamentos e controlo do produto final
  14. Segurança e saúde no trabalho
  15. Fecho

Bloco 1 · O projeto de uma peça em Casting

Porque planear antes de fundir

O Casting funde vidro sólido dentro de um molde, no forno, até preencher a cavidade. É a técnica certa para formas complexas que não se conseguem soprar.

  • Planeamento responde a quatro perguntas: forma e função, tipo de molde, vidro e quantidade, curva de temperatura.
  • Regista-se num desenho técnico à escala, com as medidas da peça.
  • Sem planeamento, o erro só aparece depois de horas de forno já gastas.

As oito fases da execução

Fase O que se faz
1. Desenho esboço à escala, tipo de molde
2. Modelo construir a peça original
3. Molde gesso e sílica, com teques
4. Preparar vidro selecionar e calcular quantidade
5. Aplicar vidro colocar na cavidade
6. Cozedura curva de temperatura
7. Arrefecer e desmoldar recozimento, remoção do molde
8. Acabamento esmerilar, lixar, polir

Bloco 2 · Organização do posto de trabalho

Uma bancada por fase

Um dos critérios de desempenho da UC: adequar o posto de trabalho em função das etapas e fases do projeto.

  • Modelo e molde: bancada lavável, barro, gesso, sílica, teques, água à mão. Fase suja.
  • Preparar vidro: bancada limpa e seca, sem pó de gesso, balança e ferramentas de corte.
  • Forno: espaço de circulação livre, luvas de alta temperatura à mão.
  • Acabamento: água corrente, máquinas de esmerilar, boa ventilação.

Regra de ouro: nunca misturar as zonas.

Bloco 3 · O modelo

Para que serve o modelo

O modelo é a peça original, à escala final, a partir da qual se constrói o molde. É necessário sempre que a forma não se obtém com um molde aberto.

  • Barro: fácil de modelar e reutilizar; seca e fissura se não for mantido húmido.
  • Cera: detalhe fino, superfícies lisas; é consumida no processo (cera perdida).
  • Outros: gesso endurecido, madeira ou espuma, para formas simples.

A escolha depende do detalhe exigido e de o modelo ser reutilizável ou consumido.

Cera perdida: cuidados

Quando o modelo é de cera, o molde é aquecido antes da cozedura do vidro, para eliminar a cera por fusão e queima.

  • Produz vapores de cera: exige ventilação da zona do forno.
  • Deve ser feito devagar, para não rachar o gesso ainda pouco resistente ao calor.
  • É um passo distinto, feito antes da cozedura do vidro, a temperatura mais baixa.

Bloco 4 · Moldes abertos e molde com contramolde

Molde aberto

Uma cavidade única, sem tampa, para peças com relevo numa só face: um prato, uma tigela, uma placa gravada no fundo.

  • O vidro é colocado na cavidade.
  • A face superior fica lisa, virada para cima, ao ar.
  • É o tipo de molde mais simples de construir e desmoldar.

Molde e contramolde

Para peças com forma em ambas as faces, ou fechadas: o molde tem duas metades.

  • O molde, que envolve o modelo.
  • O contramolde, a segunda metade, que fecha do lado oposto.
  • Plano de partição e chaves de encaixe entre as metades, para separar sem estragar a peça.

Exemplo: uma máscara com relevo à frente e lisa atrás usa molde e contramolde, com um canal de enchimento por onde entra o vidro.

Bloco 5 · Materiais para moldes

O que compõe o molde refratário

Material Função
Gesso liga a mistura, regista o detalhe do modelo
Sílica (em pó) dá refratariedade, resiste às temperaturas do forno
Barro usado no modelo e em reforços, nunca na mistura
Teques placas que formam a caixa à volta do modelo

A proporção de gesso e sílica segue a ficha técnica do fornecedor e o tamanho da peça.

Fazer a mistura, passo a passo

  1. Medir a água primeiro, no recipiente de mistura.
  2. Polvilhar o gesso e sílica sobre a água, sem mexer, até saturar.
  3. Deixar hidratar cerca de 2 minutos.
  4. Misturar bem, evitando incorporar ar.
  5. Verter sobre o modelo, dentro dos teques, batendo para libertar bolhas.

Cuidado com o pó de sílica: contém sílica cristalina respirável. Proteção respiratória e ventilação sempre que se pesa e polvilha o pó seco.

Bloco 6 · Técnicas de execução do molde e ferramentas

Sequência de execução do molde

  1. Preparar o modelo, limpo e sem rebarbas.
  2. Montar os teques à volta, com folga uniforme (a espessura da parede).
  3. Vedar as juntas dos teques com barro.
  4. Misturar e verter o gesso e sílica.
  5. Deixar curar antes de retirar os teques.
  6. Retirar o modelo (barro escava-se, cera derrete no forno).
  7. Limpar e secar a cavidade antes de aplicar o vidro.

Ferramentas do posto de trabalho

  • Espátulas e taças, para medir e misturar.
  • Facas e alicates, para talhar o modelo e ajustar o molde.
  • Martelo, para desmoldar moldes perdidos.
  • Réguas e esquadros, para verificar a geometria.
  • Máquinas de esmerilar e lixas, na fase de acabamento.

Cada ferramenta pertence à fase certa: usar a errada é sinal de posto de trabalho mal organizado.

Bloco 7 · Tipos de vidro e formas de apresentação

Formas de apresentação do vidro sólido

Forma Descrição Uso típico
Nuggets pedaços irregulares, azeitona a noz volumes médios a grandes
Granulado / frit grãos finos a médios camadas de detalhe, misturas de cor
Blocos (billets) peças maciças de fábrica peças grandes, esculturas
Cacos de chapa fragmentos de vidro plano preenchimento económico

A escolha depende do volume a preencher e do efeito estético pretendido.

Bloco 8 · Compatibilidade de vidros

O coeficiente de expansão térmica (COE)

Vidros diferentes contraem de forma diferente ao arrefecer. Só se mistura, no mesmo molde, vidros com o mesmo COE ou compatibilidade certificada.

  • Misturar vidros incompatíveis cria tensões internas que racham a peça, por vezes semanas depois.
  • Teste de compatibilidade: funde-se uma amostra lado a lado e observa-se ao polariscópio.
  • Boa prática: stocks separados e identificados por família de COE.

Bloco 9 · Calcular e preparar o vidro

Passo 1: o volume por deslocamento de água

Enche-se a cavidade do molde com água, medida num recipiente graduado; o volume gasto é o volume da cavidade.

Exemplo: recipiente com 500 ml; depois de encher a cavidade, sobram 100 ml.

Água usada = 500 − 100 = 400 ml = 400 cm³ (1 ml = 1 cm³).

Passo 2 e 3: massa e margem de segurança

massa = volume × densidade, com densidade do vidro sódico-cálcico ≈ 2,5 g/cm³.

Para V = 400 cm³: massa = 400 × 2,5 = 1000 g = 1 kg.

Acrescenta-se uma margem de segurança de 8%, para compensar o assentamento do vidro:

1000 g × 1,08 = 1080 g, a massa final a pesar.

Bloco 10 · Fornos e a curva de temperatura

O forno de Casting

Normalmente elétrico, com resistências e um controlador programável que executa a curva de temperatura.

  • O vidro não gosta de choques térmicos: aquecido ou arrefecido depressa de mais, racha.
  • A curva existe para aquecer devagar, manter a fusão o tempo certo, e arrefecer devagar na zona de recozimento.
Fase da curva O que acontece
Subida temperatura sobe a uma taxa definida
Patamar temperatura mantém-se fixa
Descida controlada temperatura desce a uma taxa definida
Arrefecimento natural forno desligado, sem controlo

Bloco 11 · Cozedura, fusão e parâmetros de controlo

A curva completa do exemplo

Peça com V = 400 cm³, massa 1080 g, 4 cm de espessura máxima:

Etapa De → Para Taxa/duração Tempo
Subida rápida 20→500 °C 300 °C/h 1,6 h
Subida lenta 500→700 °C 100 °C/h 2 h
Patamar de fusão a 780 °C 30 + 30 min/kg ≈ 1h02
Descida rápida 780→480 °C 300 °C/h 1 h
Patamar de recozimento a 480 °C 1h/cm 4 h
Arrefecimento lento 480→360 °C 40 °C/h 3 h

Tempo controlado total ≈ 12h40, antes do arrefecimento natural.

Fusão e parâmetros de controlo

Durante o patamar de fusão, o vidro passa a líquido viscoso que preenche a cavidade por gravidade, devagar, como mel muito frio.

Três parâmetros têm de ser controlados em conjunto:

  • Compatibilidade dos vidros usados.
  • Quantidade face ao volume do molde.
  • Curva térmica ajustada à massa e à espessura.

Falhar um invalida os outros dois.

Bloco 12 · Arrefecimento e desmoldagem

Arrefecer antes de desmoldar

A peça só se desmolda depois de completar toda a curva de arrefecimento, até perto da temperatura ambiente. Abrir a quente arrisca partir a peça e queimar quem trabalha.

  1. Confirmar que a peça está fria ao toque.
  2. Retirar os teques, ou partir o molde perdido com martelo, começando pelas zonas mais afastadas.
  3. Libertar a peça, sem forçar reentrâncias.
  4. Retirar resíduos de gesso e sílica da superfície.

O passo de maior exposição da UC

Desmoldar e limpar o molde é o momento de maior exposição a pó de sílica e gesso: o material seco parte-se em fragmentos e pó fino exatamente à mão de quem trabalha.

Exige sempre:

  • Proteção respiratória adequada a partículas finas.
  • Óculos de proteção e luvas.
  • Remoção húmida sempre que possível, para reduzir o pó em suspensão.
  • Limpeza final por via húmida ou aspiração, nunca a seco.

Bloco 13 · Acabamentos e controlo do produto final

Acabamentos

  • Esmerilar, com máquinas e água corrente (a seco produz pó de vidro fino, também perigoso): remove rebarbas e nivela a base.
  • Lixar, com grão progressivamente mais fino, para uniformizar a superfície.
  • Polir, na fase final, para devolver o brilho.

Defeitos e controlo do produto final

Defeito Causa provável
Bolhas de ar vidro mal compactado, mistura mal desarejada
Marcas de gesso na superfície molde mal limpo ou húmido de mais
Fissuras arrefecimento rápido de mais, ou vidros incompatíveis
Peça incompleta massa calculada por defeito, patamar de fusão curto
Superfície opaca (devitrificação) patamar de fusão longo de mais

Verifica-se sempre a conformidade com o projeto: medidas, forma e cor.

Bloco 14 · Segurança e saúde no trabalho

Riscos e EPI por fase

Fase Risco principal EPI/procedimento
Mistura do molde pó de sílica e gesso secos proteção respiratória, ventilação
Eliminação da cera vapores de cera ventilação da zona do forno
Forno queimaduras luvas de alta temperatura
Desmoldagem/limpeza maior exposição a pó de sílica respiratória + óculos + luvas + via húmida
Acabamento pó de vidro fino água corrente, nunca a seco

Normas da qualidade

  • Registar o projeto, as quantidades de vidro usadas e a curva aplicada, para repetir ou corrigir o processo.
  • Verificar a compatibilidade antes de cada projeto novo com vidro desconhecido.
  • Guardar amostras ou fotografias de peças de referência, para comparação de conformidade.

Rigor e organização não são atitudes soltas: sustentam a qualidade e a segurança de todo o processo.

Bloco 15 · Fecho

Do modelo à peça acabada

  • Planear, organizar o posto de trabalho por fase, criar o modelo quando necessário.
  • Construir o molde (aberto, ou molde e contramolde) em gesso e sílica, com teques.
  • Calcular o volume e a massa de vidro, escolher vidros compatíveis.
  • Aplicar a curva de temperatura, cozer, arrefecer por completo, desmoldar com proteção respiratória.
  • Acabar com água corrente e verificar a conformidade final.

Próximo: fichas e projeto, executar uma peça de Casting de raiz.

Recapitulando

  • O Casting funde vidro sólido dentro de um molde refratário de gesso e sílica, no forno.
  • Molde aberto para relevo numa face; molde e contramolde para peças fechadas ou com relevo dos dois lados.
  • Calcula-se o volume por deslocamento de água e a massa por volume × 2,5 g/cm³, mais margem de segurança.
  • A curva de temperatura rege tudo: fusão, recozimento e arrefecimento controlado.
  • A desmoldagem e limpeza do molde é o passo de maior exposição a pó de sílica: proteção respiratória sempre.

Próximo: fichas e projeto, executar uma peça de Casting de raiz.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: em Casting, um erro de planeamento custa muito mais tempo do que noutras técnicas, porque o ciclo de forno demora horas. - Erro comum: começar a construir o molde sem saber ainda que vidro e que quantidade vai usar. - Exemplo: comparar com um projeto de marcenaria, em que também se desenha antes de cortar.

NOTAS DO PROFESSOR - Pedir à turma para identificar, nesta tabela, as quatro realizações da UC (executar molde, preparar e aplicar vidro, cozer e desmoldar, acabamento). - Erro comum: saltar a fase 4 (calcular) e ir direto para a fase 5. Vai ser o tema do bloco 9. - Analogia: é uma receita de cozinha, cada fase depende do resultado da anterior.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar o porquê: pó de gesso na zona do vidro contamina a fusão; pó de gesso a seco na zona de acabamento é risco respiratório. - Erro comum: usar a mesma bancada para o gesso e para pesar o vidro. - Pergunta à turma: porque é que a fase do forno precisa de espaço de circulação livre? (segurança contra queimaduras ao circular com peças quentes).

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar a diferença: barro reutiliza-se, cera perde-se no processo. Daí o nome "cera perdida". - Erro comum: usar barro num molde e esquecer de o manter húmido, e ele fissura antes de se fazer o molde. - Exemplo: mostrar um modelo de cera de detalhe fino ao lado de um modelo de barro mais simples.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar que este é um passo separado, com a sua própria curva, antes de sequer se pensar em colocar vidro. - Erro comum: apressar a eliminação da cera e rachar o molde ainda frágil. - Pergunta: porque é que a ventilação importa aqui, além do calor? (vapores da cera a queimar).

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: molde aberto não precisa sempre de modelo, pode ser esculpido diretamente na mistura ainda mole. - Erro comum: tentar fazer uma peça com relevo nas duas faces num molde aberto. Não é possível. - Exemplo: um prato decorativo com um desenho gravado apenas no fundo.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar as chaves de encaixe: sem elas, as duas metades não voltam a encaixar na posição certa. - Erro comum: esquecer o canal de enchimento e não ter por onde introduzir o vidro depois de fechado o molde. - Perguntar: que outra peça do dia a dia precisaria de molde e contramolde? (uma figura tridimensional fechada).

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: gesso sozinho não aguenta as temperaturas do forno de Casting, precisa da sílica. - Erro comum: confundir o barro do modelo com material da mistura refratária. São usos diferentes. - Exemplo: mostrar um saco de mistura de gesso e sílica e a respetiva ficha técnica.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar a ordem: água primeiro, pó depois. Ao contrário, a mistura fica com grumos. - Erro comum: mexer a mistura enquanto ela ainda está a hidratar, incorporando ar que vira bolha na peça final. - Ligar já aqui ao bloco 14 (segurança): o risco do pó começa nesta fase, não só na desmoldagem.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar o passo 5: retirar os teques cedo de mais deforma o molde ainda mole. - Erro comum: não vedar bem as juntas dos teques, e a mistura líquida verte antes de endurecer. - Perguntar: porque é que a cavidade tem de estar seca antes de receber o vidro? (humidade vira vapor no forno e provoca defeitos).

NOTAS DO PROFESSOR - Ligar ao Bloco 2: cada ferramenta vive na bancada da sua fase. - Erro comum: deixar o martelo e as facas na bancada limpa da preparação do vidro. - Exercício rápido: pedir à turma para associar cada ferramenta à fase em que se usa.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: blocos reduzem bolhas de ar entre peças; granulado dá texturas e transparências diferentes. - Erro comum: usar só granulado fino num volume grande, criando muitas bolhas de ar entre grãos. - Exemplo: passar à turma amostras reais de nuggets, frit e um bloco pequeno.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: a peça pode sair perfeita do forno e rachar semanas depois. A compatibilidade é uma norma de qualidade. - Erro comum: assumir que "é tudo vidro" e misturar sem verificar o COE. - Perguntar: porque é que separar os stocks por COE evita erros? (evita misturas por engano na pressa).

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar a equivalência 1 ml = 1 cm³, é o que liga o método ao cálculo de massa a seguir. - Erro comum: medir a água a olho em vez de usar um recipiente graduado. - Fazer a conta no quadro com a turma, devagar.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: sem a margem, o vidro pode assentar abaixo do plano do molde e a peça fica incompleta. - Erro comum: esquecer as unidades e confundir gramas com quilogramas a meio do cálculo. - Exercício: pedir para recalcular para uma cavidade de 550 cm³ (dá 1375 g, depois 1485 g com margem).

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: "curva" não é um exagero, é literalmente um gráfico temperatura/tempo que o controlador segue. - Erro comum: pensar que basta "meter no forno e esperar", sem programar a curva. - Perguntar: porque razão a descida na zona de recozimento é mais lenta do que a subida inicial?

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar a regra prática "1 hora por centímetro de espessura" para o patamar de recozimento: quanto mais grossa, mais tempo a libertar tensões. - Erro comum: encurtar o patamar de recozimento numa peça grossa para poupar tempo de forno. - Fazer a turma recalcular a etapa "subida lenta" se o alvo fosse 750 °C em vez de 700 °C.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: Casting demora mais do que fusing de superfície porque o vidro tem de descer e preencher volume, não só espalhar-se. - Erro comum: acertar a quantidade e a compatibilidade mas usar uma curva genérica, ignorando a espessura real. - Analogia: o mel frio a escorrer devagar, para descrever a viscosidade do vidro fundido.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: "frio ao toque" não é um palpite, é esperar que a curva completa termine, incluindo o arrefecimento natural. - Erro comum: impaciência, abrir o forno antes do tempo para "ver como ficou". - Perguntar: o que acontece a uma peça de vidro sujeita a um choque térmico? (racha, pode mesmo estilhaçar).

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar sem hesitar: este é o passo mais perigoso de toda a UC, não um pormenor. - Erro comum: achar que, como a peça já arrefeceu, o risco desapareceu. O risco aqui é o pó, não o calor. - Ligar diretamente ao bloco 14 e às fichas: este ponto volta a aparecer nos exercícios de segurança.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar: esmerilar a seco não é "mais rápido e sem problema", é um risco respiratório evitável. - Erro comum: saltar diretamente para a lixa fina sem esmerilar as rebarbas maiores primeiro. - Exemplo: mostrar uma base de peça antes e depois do esmerilar com água.

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar que cada defeito tem uma causa rastreável a uma fase concreta do processo, não é "azar". - Erro comum: repetir o mesmo erro de curva em peças seguintes por não se ter registado o que correu mal. - Pergunta à turma: qual destes defeitos está ligado ao bloco 8 (compatibilidade)? (as fissuras).

NOTAS DO PROFESSOR - Enfatizar a linha da desmoldagem: é a que reúne mais medidas, porque é o passo de maior risco. - Erro comum: usar EPI só na fase que "parece" perigosa (o forno) e relaxar nas outras. - Reforçar: normas de segurança e saúde no trabalho são um critério de desempenho avaliado, não um extra.

NOTAS DO PROFESSOR - Ligar às atitudes do referencial: rigor, sentido de organização, responsabilidade. - Erro comum: não registar nada e depender só da memória do formando para repetir um resultado bom. - Anunciar as fichas e o projeto: aplicar tudo isto a uma peça de raiz.

NOTAS DO PROFESSOR - Recapitular o fluxo completo, ligando cada etapa ao bloco correspondente. - Sublinhar outra vez o passo de maior risco (desmoldagem), porque é a nota que fica. - Anunciar que o mini-projeto usa exatamente os mesmos cálculos e a mesma curva vistos aqui.