Wanneer autobedrijven advertenties op televisie weergeven waarin de nieuwe veiligheidsvoorzieningen van hun voertuig worden aangeprezen, noemen ze zelden de voorruit van de auto of de omringende ramen, maar het glas dat u in die voertuigen omringt, is ontworpen en vervaardigd met uw veiligheid in het achterhoofd. Hoewel autoglas ziet er hetzelfde uit als elk ander type glas, het werkt heel anders.
In de meeste huizen zijn de ramen in elke kamer gemaakt van een standaard type glas dat bij breuk in grote scherven uiteen zal vallen. Met uitzondering van een glazen schuifdeur of voordeur, krijgen deze ramen niet dezelfde belasting als een autoraam. Een auto daarentegen zal tijdens zijn leven veel kuilen, rotsen en spatborden tegenkomen. Daarom wordt autoglas vervaardigd in twee verschillende soorten veiligheidsglas om zowel de structuur van het voertuig als de inzittenden binnenin te beschermen. Het eerste type glas heet gelaagd glas , die voor de voorruit is. Het tweede type glas staat bekend als gehard glas , die wordt gebruikt voor de zij- en achterruiten van het voertuig.
Later zullen we leren hoe glasmakers een dunne laag film tussen twee glaslagen plaatsen en ze samensmelten door hitte en druk om gelaagd glas te maken. We zullen ook bekijken hoe gehard glas zijn kracht krijgt door een proces van verwarming en snelle afkoeling. Zonder deze verschillende productie- en versterkingsstijlen zou autoglas niet meer zijn dan een simpele barrière tussen ons en de elementen buiten.
Gelaagd en gehard glas hebben elk verschillende functies, maar samen houden ze u bij een ongeval in het voertuig, beschermen ze u tegen rondvliegend scherp glas, behouden ze de stijfheid van het dak bij een rollover en zorgen ze ervoor dat de zij-airbag u beschermt wanneer deze wordt geactiveerd. Laten we naar de volgende pagina gaan en leren wanneer deze soorten glas voor het eerst werden gebruikt en waarom.
Inhoud
Tijdens het begin van de 20e eeuw begonnen paardenloze koetsen glas te gebruiken om chauffeurs te beschermen tegen harde wind. De in die tijd gebruikte standaardvorm van glas bood echter onvoldoende bescherming tegen rondvliegend puin. Het vormde ook een risico voor de inzittenden als een voorwerp het glas raakte of als het voertuig bij een ongeval betrokken was.
In 1903 stuitte de Franse chemicus Edouard Benedictus op het geheim van breukvast glas toen hij een glazen fles liet vallen die was gevuld met een gedroogde collodionfilm. Hij ontdekte dat het met de film bedekte glas barstte, maar zijn oorspronkelijke vorm behield. Dit gelaagde glas zou echter pas in de jaren 1920 in auto's worden geïmplementeerd [bron:Time].
Autofabrikanten gebruikten gelaagd glas in hun voorruiten om de veiligheid van de inzittenden tijdens ongevallen te optimaliseren en om passagiers te beschermen tegen projectielen tijdens normale rijomstandigheden. Ondanks al zijn voordelen boden de eerste soorten gelaagd glas echter een beperkte perforatieweerstand. Het gelaagde glas van vandaag bestaat uit een dunne laag polyvinylbutyral (PVB) geplaatst tussen twee lagen massief glas.
Naast gelaagd glas begonnen autofabrikanten eind jaren dertig gehard glas te gebruiken. Dit type glas wordt gebruikt in de zij- en achterruiten van het voertuig en krijgt zijn sterkte door een verhittings- en snel koelproces dat zowel het buitenoppervlak als de kern van het glas versterkt.
Tegen de jaren zestig was het Amerikaanse publiek zich er steeds meer van bewust dat auto's voor meer dan alleen uiterlijk moesten worden ontworpen. Dit besef kwam deels voort uit het werk van consumentenkruisvaarder Ralph Nader om de gevaren van bepaalde voertuigen en de noodzaak van veiligheidsnormen van de overheid bloot te leggen. Als reactie hierop richtte de Amerikaanse regering in 1970 de National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) op [bron:Bowen].
Sindsdien heeft de NHTSA regelgeving geïmplementeerd die van invloed is op alle gebieden van voertuigveiligheid, inclusief autoglas. Enkele van de Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS) voor autoglas omvatten:
Nu we weten hoe autoglas is ontstaan, gaan we kijken hoe het is gemaakt.
Tips voor het kopen en vervangen van autoglas[bron:ABC News]
Gelaagd glas wordt gemaakt door een laag polyvinylbutyral (PVB) tussen twee stukken glas te plaatsen. Het glas en de PVB worden verzegeld door een reeks aandrukrollen en vervolgens verwarmd. Deze combinatie van druk en warmte bindt de PVB chemisch en mechanisch aan het glas. De mechanische binding vindt plaats door de hechting van de PVB, terwijl de chemische binding wordt gecreëerd door waterstofbinding van de PVB aan het glas.
Die ingevoegde laag PVB zorgt ervoor dat het glas tijdens een botsing energie kan absorberen en geeft het glas weerstand tegen penetratie van vliegende projectielen. Het buigt ook tot 95 procent van de ultraviolette (UV) stralen van de zon af [bron:Reuters]. Gelaagd glas kan breken en doorboord worden, maar blijft intact door zijn chemische binding met het PVB.
Door de sterkte van gelaagd autoglas kan het twee zeer belangrijke functies in auto's vervullen. Ten eerste kan de airbag aan de passagierszijde correct worden geactiveerd. De airbags aan de bestuurderszijde hebben de neiging om vanaf het stuur recht naar de bestuurder te vliegen, maar wanneer de passagiersairbag wordt geactiveerd, stuitert deze van de voorruit in de richting van de passagier. Een airbag ontplooit zich met ongelooflijke snelheid --1/30ste van een seconde -- en is bestand tegen een kracht van 2.000 pond (907 kilogram). De voorruit moet zowel de snelheid als de kracht van de airbag absorberen om de passagier bij een ongeval te beschermen. Vanwege zijn sterkte kan gelaagd glas de inzittenden tijdens een ongeval in de auto houden. Vroeger konden inzittenden door de voorruit worden uitgeworpen omdat het glas niet sterk genoeg was, maar de voorruiten van tegenwoordig bieden meer veiligheid.
Naast het absorberen van de kracht van geactiveerde airbags en het houden van passagiers in het voertuig, geven gelamineerde voorruiten ook sterkte aan het dak van een auto. Windschermen zorgen ervoor dat het dak niet doorbuigt en volledig op passagiers neerstort tijdens een kanteling. Zonder de stijfheid en sterkte van voorruiten van gelaagd glas, zouden veel daken bij bepaalde soorten ongevallen grotere risico's voor passagiers opleveren.
Als u een kleine chip in uw voorruit aantreft, hoeft u zich geen zorgen te maken. U hoeft niet naar buiten om uw hele voorruit te laten vervangen om zijn sterkte te behouden. Sommige kleine chips kunnen snel en eenvoudig worden gerepareerd met een reparatieset voor spaanders op de voorruit. De meeste autowinkels hebben deze kits voor ongeveer $ 10 en stellen u in staat om hars in de probleemplek te injecteren en overtollige lucht in het probleemgebied te verwijderen. Als je het glas eenmaal hebt gerepareerd, kun je je patch-job nauwelijks meer opmerken.
Laten we naar de volgende pagina gaan om erachter te komen hoe gehard glas wordt gemaakt en hoe het beschermt.
Gehard glas is net zo belangrijk voor de veiligheid van een voertuig als gelaagd glas, maar het verschilt enorm in vorm en functie. Dit type glas wordt gebruikt voor de omringende ramen van auto's (ook wel de sidelites genoemd) ) en de achterruit (of backlite ). Gehard glas wordt gemaakt door het glas te verwarmen en vervolgens snel af te koelen tot kamertemperatuur door het door een systeem van blazers te leiden.
Het oppervlak van het glas koelt veel sneller af dan het midden van het glas en trekt samen, waardoor drukspanningen ontstaan , terwijl het midden van het glas uitzet vanwege de temperatuur, waardoor trekspanningen ontstaan . Wat betekent dat? Stel je een stuk glas voor dat kan worden getrokken of uitgerekt tot een bepaalde lengte (trekspanning), terwijl het tegelijkertijd naar beneden wordt gedrukt en wordt samengedrukt (drukspanning). Zowel de trek- als duwspanningen die worden bereikt door het verwarmings- en koelproces geven gehard glas zijn trek- en druksterkte. De verschillen tussen deze twee geven het glas 5 tot 10 keer zoveel sterkte als het oorspronkelijk had.
De randen van een typisch stuk gehard glas zijn erg zwak. Dit wordt mede veroorzaakt door het snel vrijkomen van warmte tijdens de afkoelfase van het temperproces. Om dit zwakkere gebied te compenseren, is het glas aan de randen geslepen. Wanneer gehard glas breekt, valt het uiteen in kleine, doffe stukjes. De verschillen tussen de druk- en trekspanningen zorgen ervoor dat het glas op deze manier kan breken. Het trekken en duwen van het glas produceren een aanzienlijke hoeveelheid energie tijdens het hardingsproces. Wanneer het glas breekt, komt deze energie vrij en breekt het glas in kleine stukjes [bron:AIS Glass Solutions].
Vanwege zijn sterkte is gehard glas bestand tegen het dagelijkse gebruik van autorijden. Zonder dat zouden onze auto's elke keer dat we een kuil tegenkwamen, in een spatbordbuiger kwamen of een deur dicht deden, met glas worden gevuld.
Vanwege de sterkte en solide veiligheidsreputatie overwegen sommige autofabrikanten de implementatie van gelaagd glas in alle delen van hun auto's. Het wordt al in sommige grotere voertuigen gebruikt:General Motors heeft het in de achterruiten van hun passagiersbusjes geïnstalleerd om de inzittenden bij zware ongevallen binnen het voertuig te houden. Sommige fabrikanten, zoals BMW, hebben al gelaagd glas in de zijpanelen van sommige van hun modellen geplaatst als extra bescherming tegen diefstal. Naast de veiligheidsboost die het biedt, fungeert gelaagd glas ook als een goede geluidsdemper vanwege de PVB erin [bron:Allen].
Er is echter één probleem met het aanbrengen van gelaagd glas in een voertuig:in een noodgeval kan een inzittende die het voertuig snel moet verlaten, het gelaagde glas niet zonder hulp breken. Vanwege zijn sterkte kan gelaagd glas 10 keer langer nodig hebben om te breken dan gehard glas, wat ontsnapping moeilijk kan maken voor een verzwakte en gewonde passagier [bron:Allen]. Dit dilemma heeft auto-ontwerpers er niet van weerhouden nieuwe manieren te bedenken om meer gelaagd glas in onze auto's te krijgen. Bijvoorbeeld cielo daken (de naam komt van het Spaanse woord voor "hemel") duiken overal op het conceptcarcircuit op. Cielo-daken verlengen de voorruit van een auto achter het hoofd van de bestuurder en veranderen het hele dak in een enkel stuk gelaagd glas [bron:Allen].
Autoglas wordt niet alleen ontworpen voor veiligheid en comfort. Ook glasfabrikanten en autofabrikanten proberen wegen te vinden om het glas te recyclen. Hoewel een deel van het overtollige glas dat tijdens het maken van autoglas wordt geproduceerd, wordt gerecycled, als het autoglas eenmaal voor een auto is gemonteerd, wordt het moeilijker te recyclen vanwege toevoegingen zoals coatings en verwarmingselementen.
Ondanks deze dilemma's blijven glasfabrikanten nieuwe ideeën onderzoeken om glas sterker, veiliger en aanpasbaar te maken voor nieuwe voertuigen. Je denkt er misschien niet veel over na, maar onze voertuigen zouden niet zo veilig zijn als ze zijn zonder modern gehard en gelaagd glas.
